DK176874B1 - Adaptiv kodningsfremgangsmåde - Google Patents

Description

a i DK 176874 B1

Den foreliggende opfindelse angår generelt kodning af et signal og navnlig en adaptiv kodningsfremgangsmåde til sandsynlighedsestimering ved entropikodning.

5 I aritmetisk entropikodning og dekodning er det kendt, at der for beregning af entropien fordres et sandsynlighedsestimat for et signal, som skal kodes og derefter dekodes. I aritmetisk kodning (indkodning) og dekodning kan store datamængder ved hjælp af sandsyn-10 lighedsestimatet komprimeres med høj præcision. Som en konsekvens tilpasses sandsynlighedsestimatet fortrinsvis med en prioritet til en ændring i symbolsandsynligheden .

US-A-5 025 258 viser konventionelt en sådan 15 teknik, hvor de adaptive grader for de symboler, der skal kodes og dekodes med den estimerede sandsynlighed, optimeres. Denne konventionelle teknik vil nu blive beskrevet mere detaljeret under henvisning til fig. 1 og fig. 2.

20 Fig. 1 viser et blokdiagram til på enkel måde at anskueliggøre den konventionelle entropikoder 101.

Denne entropikoder 101 modtager datasymboler s (k) og koder derudfra datasymbolerne S (K) til datastrømmen a(i). Derefter overføres disse datasymboler S(K) via 25 et overføringsmedium 102 til en fjernt anbragt entropidekoder 103. For at opnå modtagerdatastrømmen dekoder entropidekoderen 103 disse datasymboler S(K) via overføringsmediet som et replikat af det overførte symbol s(k). Symbolet s(k) indeholder elementer (0, --30 -, s-l), nemlig: S (K) s (0, s-l) .....(1)

Som ovenfor forklaret tildeles symbolet enten en pas-35 sende multiværdi eller en passende binær værdi.

2 DK 176874 B1

Som et resultat omfatter koderen 101 i dette eksempel den aritmetiske koderenhed 104, kontekst -uddrageren 105, den adaptive sandsynlighedsestimator 106 og liniegrænsefladen 107. Både symbolet s (k) og 5 sandsynlighedsestimatet p(k) leveres til den aritmetiske koderenhed 104 for, ved deri at udøve den velkendte metode, at frembringe den kodede datastrøm a(i). En sådan aritmetisk koderenhed 'er velkendt i dette tekniske område. Denne aritmetiske koderenhed 10 kendes fra f.eks. "Compression of Black-White Image with Arithmetic Coding", IEEE Transaction on Communications VOL. cos-29, siderne 858 til 867 publiceret juni 1998, US-A-4,633,490 "ARTIHEMTIC ENCODER/DECODER FOR ENCODING/DECODING SYMBOL WITH 15 BINARY ELEMENT" udstedt den 30. december 1986, og endvidere "Arithmetic Coding for Data Compression", Communications of the ACM, VOL. 30, No. 6, siderne 520 til 540, publiceret juni 1987, som angår den aritmetiske koder/dekoder til kodning/dekodning af et 20 symbol med multiværdielement. Liniegrænsefladen 107 danner grænseflade for den kodede datastrøm a (i) for at overføre denne kodede datastrøm a(i) til overføringsmediet 102. Dette overføringsmedium 102 leverer sekventielt datastrømmen a (i) til den fjernt 25 anbragte dekoder 103. Som en konsekvens omfatter liniegrænsefladen 107 et apparat, som er i stand til at formatere datastrømmen til det signalformat, der benyttes i overføringsmediet 102. Som velkendte eksempler på dette mulige overføringsmedium 102 er T-30 overførselsledninger, ISDN-baserede abonnentlinier, og lokalnet (LAN). Sådanne liniegrænseflader er også velkendte i dette tekniske område.

Kontekstuddrageren 105 uddrager konteksten for de modtagne symboler s(k), nemlig i dette tilfælde: 35

P

3 DK 176874 B1 C(K) e (O, ---, C-l) .....(2)

Med andre ord tilvejebringer kontekstuddrageren 105 den kontekst {nemlig betingelse), der er specifik for 5 et sådant symbol s(k), på basis af det forudgående leverede symbol. Som eksempel indikerer s(k) i et billedkomprimeringssystem farven for en øjeblikkelig pixel, der skal kodes, og der bestemmes en kontekst c{k) på basis af farven på den foregående pixel, som 10 forklaret før. Som eksempel anvendes både farven for en pixel (P) , som befinder sig stødende op til den øjeblikkelige pixel på den samme linie, og som optræder umiddelbart før, og farven for den forudgående pixel (A) , der optræder på en linie, som 15 befinder sig umiddelbart før linien for den øjeblikkelige pixel, til at tilvejebringe en kontekst c(k) for symbolet s (k) tilpasset til binærværdien.

Således er konteksten c(k) lig med 0, hvis både pixlen P og pixlen A er hvide. Hvis både pixlen P og pixlen A 20 er sorte, så er konteksten c(k) = 1. Når pixlen P er sort og pixlen A tillige er hvid, er konteksten c(k) = 2. Når både pixlen P og pixlen A er sorte, så er konteksten c(k) =3. US-A-4 633 490 beskriver en anden kontekstuddrager (betingelsesfrembringer) under brug 25 af binær notation. Som det fremgår af den foregående beskrivelse, skulle enhver ingeniør med normale evner kunne udvide en sådan kontekstuddrager med binær notation for derved at opnå en kontekst, ved hvilken der kan anvendes en multiværdi. Den kontekst c(k), som 30 uddrages og udtrykkes, leveres til den adaptive sandsynlighedsestimator 106.

Den adaptive sandsynlighedsestimator 106 anvendes til at frembringe en sandsynlighedsforudsagt værdi i forhold til et indgangssignal og en relevant kontekst.

35 Indgangssignalet er givet på følgende måde: i 4 DK 176874 B1 S(K) e (O, ---, S-l) .....(3)

Den relevante kontekst er givet på følgende måde: 5 C(K) e (0, C-l) .....(4)

Den sandsynlighedsforudsagte værdi er givet på følgende måde: 10

Prø = <P0(K), ---, Pgl (K) ) .....(5)

Som en konsekvens indeholder eller lagrer den adaptive sandsynlighedsestimator 106 i et sluttrin et 15 array (n_ ) med dimensionerne "S" og "C. I dette tilfælde er de respektive elementer "ng c" i dette array en akkumulation af forekomster af symbolet "s", nemlig "tællinger" i konteksten "c" og symbolerne "s" og "c" pseudoindices til at skelne en plads for "n " S f c 20 i arrayet. Den adaptive sandsynlighedsestimator 106

kan let realiseres ved passende programmering af enten en computer eller en digital signalprocessor. Imidlertid kan det i betragtning af den bedre pakningstilstand tænkes, at denne adaptive sandsyn-25 lighedsestimator 106 kan tilvejebringes som et VLSI

halvlederchipkredsløb.

Det i fig. 2 viste rutediagram repræsenterer operationer for den adaptive sandsynlighedsestimator 106, i hvilken den:adaptive hastighed for det symbol, 3 0 der skal kodes med hensyn til den estimerede sandsynlighed, optimeres, for derved at tilvejebringe den sandsynlighedsforudsagte værdi med høj præcision. Den adaptive sandsynlighedsestimator 106's operation påbegyndes fra et starttrin 201. Dernæst initialiseres

P

5 DK 176874 B1 alle tællingerne for "n_ '' med hensyn til k=Q og alle S t c værdierne på følgende måde i en operationsblok 202: ns,c = Ns,c ' .....^ 5 S e (0, s-1) .....(7) C e (0, ---, c-1} .....(8) 10 Det skal forstås, at symbolet "N " er lig med

O f O

en bestemt forud valgt værdi. I en operationsblok 203 opnås en næste kontekst c(k). Der bør holdes øje med et sådant faktum, som at den nye kontekst er identisk med den forudgående opnåede kontekst. Dernæst opnås 15 der i en operationsblok 204 en totalværdi af tællingerne som 2 for konteksten c(k) med hensyn til alle de følgende værdier: S € (0, - —, s-1) .....(9) 20

Med andre ord opnås der: s=s-l z= £ Vc(K> .....(10) 25 s=0 1 en operationsblok 205 udlæser den adaptive sandsynlighedsestimator 106 (fig. 1) de sandsynlighedsforudsagte værdier, som sekventielt 30 leveres til den aritmetiske koderenhed 104 (fig. 1) .

Da denne sandsynlighedsforudsagte værdi opnås ved den første eksekvering, er denne sandsynlighedsforudsagte værdi beregnet alene på basis af begyndelsesbetingelsen og den opnåede kontekst c(k). Ved den 35 efterfølgende eksekvering beregnes den sandsynligheds- 6 DK 176874 B1 forudsagte værdi på basis af en total værdi af tællingerne af forekomsterne af symbolet s (k) for konteksten c(k), altså en akkumuleret værdi. I et trin 205 udlæses den sandsynlighedsforudsagte værdi på 5 denne måde. Det vil sige: p0 n0,C(K) .....

10 PS-1(K> - ns-l,C(K)/Z <12> I en operationsblok 206 opnås der et symbol s(k), der skal kodes. I en operationsblok 207, inkrementeres tælleværdien for det opnåede symbol s{k) og konteksten 15 c(k) med 1. Med andre ord: ns (k) , c (k) .....(13 ) som inkrementeres med 1.

20 I en operationsblok 208 opnås der i det mindste et første karakteristika for et sæt definerede parametre og i det mindste et andet karakteristika.

Hvert element i sættet af definerede parametre er en akkumulation svarende til konteksten for et 25 modtagelsessignal, der skal kodes, altså en funktion af en tælling. Med andre ord er et forudbestemt sæt parametre lig med en forekomsttid i hvilken forekomsten af symbolet s(k) med hensyn til konteksten

c(k) "akkumuleres", altså n0,c{k), —, ns-l,c(k). I

30 dette eksempel svarer i det mindste det første karakteristika til en minimumsværdi for de akkumulerede forekomsttider med hensyn til konteksten c (k) . Altså er denne minimumsværdi givet på følgende måde:

P

7 DK 176874 B1 MIN = MINIMUM {n,c(k),.....ns-1, c (k) } .....(14) I dette eksempel svarer i det mindste det andet 5 karakteristika til en maximumsværdi for de akkumulerede forekomsttider med hensyn til konteksten c(k), altså er denne maximumsværdi givet på følgende måde: 10 MAX = MAXIMUM {n,c(k)......n-1, c (k) } .....(15)

Ved et betinget forgreningspunkt 209 udføres der en test af, hvorvidt i det mindste det første karakteristika er lig med eller større end i det mindste en 15 første tærskelværdi, altså: MIN > TI .....(16)

Ellers udføres der en test af, hvorvidt i det 20 mindste det andet karakteristika er lig med eller større end i det mindste en anden tærskelværdi, altså: MAX > T2 .....(17) 25 Når i det mindste det første karakteristika (MIN) benyttes, er dette vigtigt for, at den adaptive grad for den adaptive sandsynlighedsestimator 106 (fig. 1) kan optimeres. I dette eksempel kan den adaptive grad optimeres ved at benytte i det mindste det første 30 karakteristika lig med den ovennævnte minimumsværdi MIN, og den nedre tærskelværdi TI lig med 8. På denne måde skal de mulige signaler for konteksten c(k), det vil sige (0, ---, s-1) , frembringes i det mindste 8 gange for at opfylde de følgende betingelser: 35

P

8 DK 176874 B1 MIN > TI .....(18)

Som et resultat tilvejebringer anvendelsen af i det mindste det første karakteristika MIN og i det 5 mindste den første tærskelværdi Tl=8 en sådan adaptiv hastighed, som er ideelt tilpasset til den aktuelt evaluerede sandsynlighedsværdi. For ikke at fortolke intervallet i dette eksempel som begrænset, så justeres den akkumulerede produktion, hvis der for 10 eksempel anvendes binær notation og den evaluerede sandsynlighed efter at have refereret til konteksten c(k) i det væsentlige nedenstående antal gange: 8 + 8 = 16 .....(19) 15

Med hensyn til den evaluererede sandsynlighed 1/4 justeres den akkumulerede produktion efter at have refereret til konteksten c(k) i det væsentlige nedenstående antal gange: ' 20 8 + 24 = 32 .....(20)

Med hensyn til den evaluererede sandsynlighed 1/8 justeres den akkumulerede produktion efter at have 25 refereret til konteksten c (k) i det væsentlige nedenstående antal gange: 8 + 56 = 64 .....(21) 30 På denne måde bliver den adaptive hastighed hurtig i forhold til den større (ikke lille) sandsynlighedsværdi end en, der evalueres, medens den adaptive hastighed nødvendigvis bliver langsom i forhold til den mindre sandsynlighed end en, der 9 DK 176874 B1 evalueres. Justeringen af den adaptive hastighed fremgår af trin 209 og trin 201.

I det mindste andet karakteristika svarende til maximumsværdien MAX i dette eksempel anvendes til at 5 undgå overløb, der optræder i akkumuleringen af forekomsten -af symbolet s(k) indeholdt i konteksten c(k) i forbindelse med i det mindste den anden tærskelværdi T2. Hvis den sandsynlighed, der er under evaluering, ikke er lig med en overmåde lille værdi, så udgør MAX 10 ikke et sådant karakteristika, som fordrer parameterjustering. Som et typisk eksempel er værdien for tærskelværdien T2 2048. Dette eksempel implicerer, at der anvendes et andet karakteristika for et parametersæt. For eksempel anvendes der en total "Z" opnået .i 15 trinet 204 i stedet for MAX.

På denne måde returneres procesoperationen til trin 209, når en af de nedenstående betingelsesformler, formlen (22) og den efterfølgende formel (23), kan opfyldes. Betingelsesformlen (22) er udtrykt 2 0 ved: MIN > TI (22)

Endvidere er formlen (23) udtrykt ved: 25 MAX > T2 (23) 1 en operationsblok 210 justeres det i konteksten c (k) akkumulerede symbolelement. Justeringen af den 30 adaptive hastighed realiseres i et trin 210 i forbindelse med trinet 209, som udgør årsagen til justeringen. Ved f.eks. den viste akkumulation er navnlig tællingen bestemt af en såkaldt ''halveringsreduktion" givet ved den følgende formel (25) vedrørende den DK 176874 B1 ίο akkumulerede forekomst af konteksten c(k) med hensyn til alle S e (0, s-1) .....(24) 5

Formlen (25) er udtrykt ved: ns,c(k) = (ns,c(k)+1}/2 (25} 10 Konventionelt justeres tællingen med den samme metode, når betingelsen i enten formlen MIN eller formlen MAX T2 kan opfyldes. Hvad angår visse anvendelser, kan det være praktisk at justere hver af de ovennævnte betingelser separat. Når tællingen 15 engang er justeret bør man være opmærksom på, at denne justerede tælling viser den akkumulerede forekomst.

Justeringen af denne akkumulerede forekomst gør sandsynlighedsestimatet mere afhængigt af nyere forekomster i konteksten c(k). Som tidligere beskrevet 20 justeres den akkumulerede forekomst, der tilvejebringes i overensstemmelse med formlen MIN T1# sådan at den adaptive grad ideelt set kan gøres sammenfaldende med den faktiske sandsynlighed, der er under evaluering. Den justering af den akkumulerede 25 forekomst af symbolet s(k) indeholdt i konteksten c{k), der frembringes som reaktion på formlen MAX T2, sker for at beskytte mod den eventuelle aritmetiske overløbstilstand under sådanne sjældne tilfælde, hvor der estimeres en meget lille sandsynlighedsværdi.

3 0 Derefter udføres der ved et betinget forgrenings- punkt 211 en test af, om symbolet s (k) svarer til et endeligt symbol, der skal kodes/dekodes, eller ej .

Normalt kendes det antal symboler, der skal kodes.

Hvis dette antal omvendt ikke er kendt, så leveres 35 angivelsen af antallet af symboler til den adaptive 11 DK 176874 B1 sandsynlighedsestimator 106. Når testresultatet er "JA" ved det betingede forgreningspunkt 211, fuldendes operationen for elementet i den adaptive sandsynlighedsestimator 106 via et SLUT-trin 212. Når 5 testresultatet omvendt er "NEJ" ved det betingede forgreningspunkt 211, returneres styreoperationen til trinet 203. Derpå udføres den korrekte operation repetetivt fra trinet 203 til 211, indtil testresultatet ved trinet 211 bliver "JA".

10 Betragtes igen trinet 209, så skrider styreopera tionen, hvis testresultatet bliver "NEJ", frem til trinet 211, i hvilket der udføres test af, hvorvidt symbolet s(k) svarer til det sidste symbol, der skal kodes (eller dekodes), eller ej. Hvis testresultatet 15 bliver "JA" i trinet 211, så fuldendes operationen for elementet i den adaptive sandsynlighedsestimator 106 via SLUT-trinet 212. Når testresultatet omvendt bliver "NEJ" i trinet 211, frembringes der ved inkrementering med 1 i trinet 213 et index "k" og styreoperationen 20 returneres til trinet 203. Den korrekte operation udføres repetetivt fra trinet 203 til trinet 211, indtil testresultatet bliver "JA" i trinet 211.

I den kendte teknik omfatter dekoderen 103 liniegrænsefladen 108, den aritmetiske dekoderenhed 109, 25 kontekstuddrageren 110 og den adaptive sandsynlighedsestimator 111. Liniegrænsefladen 108 udfører den omvendte funktion i forhold til den funktion, som liniegrænsefladen 107 har, således at indgangssignalet deformatteres med den kendte metode for således at 30 indhente datastrømmen s (i). Den aritmetiske dekoderenhed 109 udfører den omvendte funktion i forhold til den funktion, som den aritmetiske dekoderenhed 104 har. Som en konsekvens leveres både den modtagne datastrøm a (i) og det sandsynlighedsestimat, der 35 afledes fra den adaptive sandsynlighedsestimator 111,

P

12 DK 176874 B1 til den aritmetiske dekoderenhed 109 for at blive benyttet til udførelsen af den kendte metode til indhentning af symbolet s(k). En sådan aritmetisk dekoderenhed er velkendt i dette tekniske område.

5 Denne velkendte kodningsteknik er beskrevet i de foregående citeringer, det vil sige "Compression of Black-White Image with Arithmetic Coding" IEEE, Transaction on Communications; "Arithmetic

Encoder/Decoder for encoding/decoding symbol having 10 binary value" (US-A-4 633 490) samt "Arithmetic Coding for Data Compression applied to multi-value", Communications of the ACM. Da strukturen/operationen for kontekstuddrageren 110 er identisk med den for kontekstuddrageren 105, udelades forklaringer deraf.

15 Da strukturen/operationen for den adaptive sand- synlighedsestimator 104 er identisk med den for den adaptive sandsynlighedsestimator 111, udelades forklaringer heraf tilsvarende.

I den konventionelle sandsynlighedsestimerings-20 metode for hukommelsesløse informationskildedata forøges den estimerede sandsynlighedsfejl, idet tællerværdien for tælleren uden nogen begrænsning reduceres med halvdelen for at undgå overløb af tælleren, når tællerværdien når den maksimale værdi.

25 Der er således det problem, at kodningseffektiviteten forringes.

Den foreliggende opfindelse er blevet gjort for at løse det ovenfor beskrevne problem og har derfor som mål at tilvejebringe en kodningsfremgangsmåde, som 3 0 er i stand til at reducere en estimeret sandsynlighedsfejl og til at forøge kodnings-effektiviteten.

En adaptiv kodningsfremgangsmåde ifølge et første aspekt af opfindelsen er ejendommelig ved at omfatte 13 DK 176874 B1 et første trin til indlæsning af data, der skal kodes, for med hensyn til disse indlæste data at beregne forekomsthyppigheden af et symbol, et andet trin til at vurdere om et symbol med 5 hensyn til de indlæste data er lig med et mere sandsynligt symbol (MPS) eller et mindre sandsynligt symbol (LPS), et tredje trin til beregning af et område, som svarer til de indlæste data, på en tallinie på basis 10 af vurderingsresultatet fra det andet trin, et fjerde trin til beregning af en forekomsthyppighed for enten det mere sandsynlige symbol (MPS) eller det mindre sandsynlige symbol (LPS) med hensyn til de indlæste inddata, 15 et femte trin til sammenligning af en akkumuleret forekomsttidsværdi, beregnet som forekomsthyppigheden i det fjerde trin, med en forud valgt værdi (tærskelværdi) og til reducering af den akkumulerede forekomsttidsværdi med halvdelen i det tilfælde, hvor 20 den akkumulerede forekomsttidsværdi når den forud valgte værdi (tærskelværdi), og et sjette trin til definering af det mere sandsynlige symbol (MPS) og det mindre sandsynlige symbol (LPS) i sammenhæng med et forudbestemt område 25 på en tallinie med hensyn til datasignalet for at udlæse koordinatværdier på tallinien som et kodet ord.

Ved en adaptiv kodningsfremgangsmåde ifølge et andet aspekt af opfindelsen beregnes der i det fjerde trin en akkumuleret forekomsstidsværdi som en fore-30 kornsthyppighed for det mindre sandsynlige symbol (LPS) og en forekomsthyppighed (N MPS) for det mere sandsynlige symbol (MPS), og en anden akkumuleret forekomsttidsværdi som en totalværdi (N TOTAL) af forekomsthyppighederne for det mindre sandsynlige symbol 35 (LPS) og det mere sandsynlige symbol (MPS), og

P

14 DK 176874 B1 i et første trin opnås forekomstsandsynligheden for symboler ved beregning af den akkumulerede fore-komsttidsvserdi (N LPS, N TOTAL) .

Ved en adaptiv kodningsfremgangsmåde ifølge et 5 tredje aspekt af opfindelsen beregnes der i det fjerde trin en akkumuleret forekomstt idsværdi (N LPS) som en forekomsthyppighed for det mindre sandsynlige symbol (LPS) og en forekomsthyppighed (N MPS) for det mere sandsynlige symbol (MPS), og 10 i et første trin opnås forekomsthyppigheden for symboler ved beregning af den akkumulerede forekomst -tidsværdi (N LPS, N TOTAL).

Ved en adaptiv kodningsfremgangsmåde ifølge et fjerde aspekt af opfindelsen er det fjerde trin tills vejebragt mellem det første trin og det andet trin.

Ved en adaptiv kodningsfremgangsmåde ifølge et femte aspekt af opfindelsen udføres beregningen af forekomsthyppigheden for det mere sandsynlige symbol (MPS) i det tilfælde, hvor N MPS-værdien for det mere 20 sandsynlige symbol (MPS) er mindre end T2 i beregningen af forekomsthyppigheden for det mere sandsynlige symbol (MPS) i det fjerde trin.

Ved en adaptiv kodningsfremgangsmåde ifølge et sjette aspekt af opfindelsen reduceres forekomsthyp-25 pigheden for enten det mere sandsynlige symbol (MPS) eller det mindre sandsynlige symbol (LPS) med halvdelen i det tilfælde hvor N MPS-værdien for det mere sandsynlige symbol (MPS) er større end eller lig med 30 T2 og N LPS-værdien tillige er større end 1 for at reducere forekomsthyppigheden for enten det mere sandsynlige symbol (MPS) eller det mindre sandsynlige symbol (LPS) med halvdelen i det femte trin.

I en adaptiv kodningsfremgangsmåde ifølge et 35 syvende aspekt af opfindelsen udføres beregningen af 15 DK 176874 B1 forekomsthyppigheden for det mere sandsynlige symbol (MPS) i det tilfælde, hvor N MPS-værdien for det mere sandsynlige symbol (MPS) er mindre end T3 eller N MPS værdien for det mere sandsynlige symbol (MPS) er 5 mindre end T2 og N LPS-værdien for det mindre sandsynlige symbol (LPS) tillige er mindre end T4 i beregningen af forekomsthyppigheden for det mere sandsynlige symbol (MPS) i det fjerde trin.

I en adaptiv kodningsfremgangsmåde ifølge et 10 ottende aspekt af opfindelsen udføres halveringsreduktionsprocessen for forekomsthyppigheden for enten det mere sandsynlige symbol (MPS) eller det mindre sandsynlige symbol (LPS) i det tilfælde, hvor N MPS-værdien for det mere sandsynlige symbol (MPS) er 15 større end eller lig med T3 og mindre end T2 samtidig med at N LPS-værdien for det mindre sandsynlige symbol er større end eller lig med T4 eller hvor N MPS-værdien for det mere sandsynlige symbol (MPS) er større end eller lig med T2 samtidig med at N LPS-20 værdien for det mindre sandsynlige symbol (LPS) er større end 1 i halveringen af forekomsthyppigheden for enten det mere sandsynlige symbol (MPS) eller det mindre sandsynlige symbol (LPS) i det femte trin.

I det følgende forklares opfindelsen nærmere 25 under henvisning til den skematiske tegning, hvor fig. 1 er et diagram, der viser indretningen af et konventionelt kodnings/dekodnings-apparat, fig. 2 er et rutediagram, der beskriver operationsprocessen i den konventionelle adaptive sandsyn-30 lighedsestimator, fig. 3 er en grafisk repræsentation, der viser en kodningseffektivitet for en første udførelsesform af den foreliggende opfindelse,

P

16 DK 176874 B1 fig. 4 er et rutediagram, der beskriver en kodningsfremgangsmåde ifølge den første udførelsesform af opfindelsen, fig. 5 er et rutediagram, der indikerer opera-5 tionsprocessen i RENORMALIZE i den første udførelses -form af opfindelsen, fig. 6 er et rutediagram, der viser operationsprocessen for UPDATEMPS i den første udførelsesform af opfindelsen, 10 fig. 7 er et rutediagram, der indikerer opera tionsprocessen for UPDATELPS i den første udførelsesform af opfindelsen, fig. 8 er et rutediagram, der viser operationsprocessen for COUNTCHECK i den første 15 udførelsesform af opfindelsen, fig. 9 er et rutediagram, der repræsenterer en kodningsprocesoperation ifølge en anden udførelsesform af den foreliggende opfindelse, fig. 10 er et rutediagram, der beskriver opera-20 tionsprocessen for UPDATEMPS i den anden udførelsesform af opfindelsen, fig. 11 er et rutediagram, der beskriver en operationsproces for UPDATELPS ifølge den anden udførelsesform, 25 fig. 12 er et rutediagram, der beskriver en op erationsproces for COUNTCHECK ifølge den anden udførelsesform, fig. 13 er en grafisk repræsentation, der viser en kodningseffektivitet for den anden udførelsesform 30 fig. 14 er et rutediagram, der indikerer en kodningsfremgangsmåde ifølge en tredje udførelsesform af den foreliggende opfindelse, fig. 15 er en grafisk repræsentation, der viser en kodningseffektivitet for den tredje udførelsesform, 17 DK 176874 B1 fig. 16 er et rutediagram, der viser en opera tionsproces for UPDATEMPS ifølge en fjerde udførelsesform af den foreliggende opfindelse, fig. 17 er et rutediagram, der viser en opera- 5 tionsproces for COUNTCHECK ifølge den fjerde udførelsesform, .fig. 18 er et diagram til forklaring af den estimerede sandsynlighed ifølge den fjerde udførelsesform, 10 fig. 19 er et diagram til forklaring af den estimerede sandsynlighed ifølge den fjerde udførelsesform, fig. 20 er en grafisk repræsentation, der in dikerer en kodningseffektivitet for den fjerde ud-15 førelsesform, fig. 21 er en grafisk repræsentation, der viser en kodningseffektivitet for en femte udførelsesform af den foreliggende opfindelse, fig. 22 er en illustration, der repræsenterer 20 tilstandsovergang for kodningsoperation, fig. 23 er en illustration, der repræsenterer tiIstandsovergang for kodningsoperation, fig. 24 er en illustration, der repræsenterer tilstandsovergang for kodningsoperation, 25 fig. 25 er en illustration, der indikerer til standsovergang for en sjette udførelsesform af den foreliggende opfindelse, fig. 26 er et rutediagram, der viser operationsprocessen for UPDATEMPS ifølge den sjette udførelses-30 form, fig. 27 er et rutediagram, der viser operationsprocessen for COUNTCHECK i den sjette udførelsesform, fig. 28 er en grafisk repræsentation, der viser en kodningseffektivitet for den sjette udførelsesform, 18 DK 176874 B1 fig. 29 er et rutediagram, der viser en kodningsfremgangsmåde ifølge en syvende udførelsesform af den foreliggende opfindelse, fig. 30 er en grafisk repræsentation, der viser 5 en kodningseffektivitet for den syvende udførelses- form, fig. 31 er et rutediagram, der viser en operationsproces for UPDATEMPS ifølge en ottende udførelsesform af den foreliggende opfindelse, 10 fig. 32 er et rutediagram, der viser operations- processen for COUNTCHECK i den ottende udførelsesform, fig. 33 er en grafisk repræsentation, der viser en kodningseffektivitet for den ottende udførelses form, 15 fig. 34 er en grafisk repræsentation, der viser en kodningseffektivitet for en niende udførelsesform af den foreliggende opfindelse, fig. 35 er et rutediagram, der viser operationsprocessen for UPDATEMPS for en tiende udførelsesform 20 af den foreliggende opfindelse, fig. 36 er et rutediagram, der viser en operationsproces for COUNTCHECK i den tiende udførelsesform, fig. 37 er en grafisk repræsentation, der viser 25 en kodningseffektivitet for den tiende udførelsesform, I fig. 38 er et perspektivisk billede, der viser et I billedbehandlingsapparat ifølge udførelsesformen, og j fig. 39 er et perspektivisk billede, der viser et i anvendelseseksempel for billedbehandlingsapparatet 30 ifølge udførelsesformen.

Der vil nu i det følgende under henvisning tegningen blive givet en detaljeret beskrivelse af foretrukne udførelsesformer af den foreliggende opfindelse .

19 DK 176874 B1

Som et eksempel på en kodningsfremgangsmåde ifølge en første udførelsesform er en kodnings -operationsproces, når der anvendes aritmetisk kodning, repræsenteret ved en entropikodningsindretning for 5 binære data.

Det skal bemærkes, at der nedadtil er anbragt et område for et mere sandsynligt symbol (MPS) og kodet en kode som en lavere f eltværdikoordinat for et effektivt område. På dette tidspunkt fastlægges 10 beregningspræcisionen ved at beregningen stoppes ved 16 bit binær decimal, og der kodeudlæses en heltalsdel.

Der foretages også i denne første udførelsesform en beskrivelse af de procesoperationer, der vedrører 15 den adaptive sandsynlighedsestimator 106 og den aritmetiske koderenhed 104 ifølge den i fig. 1 viste kendte teknik. Da det er velkendt, at der i denne udførelsesform også anvendes andre kredsløbs-indretninger end koderen i fig. 1, udelades 20 beskrivelser heraf. Det bør også bemærkes, at andre kredsløbsindretninger end koderen i fig. 1 tilsvarende anvendes i andre udførelsesformer.

De variable, der anvendes i den nedenstående beskrivelse, er defineret på følgende måde: 25 Det vil sige, en variabel "C", der viser en kode værdi, en variabel "A", der repræsenterer en breddeværdi for et område, en variabel "AL", der angiver en breddeværdi for et LPS-område, en variabel "MPS", der betegner en værdi for et mere sandsynligt symbol 30 (MPS), en variabel "LPS", der er en værdi (1-MPS) for et mindre sandsynligt symbol LPS, og en variabel "S", som angiver en dataværdi. En variabel "NO", angiver en forekomsthyppighed for data 0 (tæller), en variabel "NI" repræsenterer en forekomstværdi for data 1 (tæl-35 ler), en variabel "N LPS" viser min (NO, NI) (svarende 20 DK 176874 B1 til MIN) , en variabel "N MPS" betegner max (NO, NI) (svarende til MAX), en variabel "P" angiver forekomstsand syn ligheden for et mindre sandsynligt symbol (LPS), og en variabel "LEN" betegner en kodelængde 5 (binært bitantal).

Det skal forstås, at variablen N MPS i den efterfølgende beskrivelse af den sekventielle kodningsprocesoperation svarer til variablen MAX i den kendte teknik, og at variablen N LPS svarer til variablen MIN 10 i den kendte teknik. Når værdien MPS for det mere sandsynlige symbol MPS er lig med 0, svarer variablen N MPS til NO, hvorimod variablen N MPS svarer til NI, når værdien for det mere sandsynlige symbol (MPS) er lig med 1. Når værdien MPS for det mere sandsynlige 15 symbol (MPS) er lig med 0, svarer variablen N LPS til NI, hvorimod variablen N LPS svarer til NO, når værdien for det mere sandsynlige symbol (MPS) er lig med 1.

Endvidere anvendes der de følgende konstanter i 20 den sekventielle procesoperation.

En konstant "TI", der angiver en maksimal tælleværdi (første tærskelværdi) for variablen N LPS.

En konstant "T2", der repræsenterer en maksimal tælleværdi (anden tærskelværdi) for variablen N MPS.

25 De sekventielle kodningsprocesoperationer svarende til denne første udførelsesform er forklaret i fig. 4-8.

Fig. 4 er et rutediagram, der beskriver en sekventiel procesoperation for aritmetisk kodning af 30 binære data baseret på procesoperationer af den adaptive sandsynlighedsestimator 106 og den aritmetiske koderenhed 104 vist i fig. 1. I dette rutediagram foretages der i et trin S500 en beregning af værdien MPS for det mere sandsynlige symbol (MPS) , 35 værdien LPS for det mindre sandsynlige symbol (LPS) og

P

21 DK 176874 B1 forekomsthyppighederne NO, NI for dataene 0, 1. let trin S501 initialiseres kodeværdien C, områdebredden A og kodelængden LEN. I et trin S502 opnås dataværdien S, og forekomstsandsynligheden P for det mindre 5 sandsynlige symbol (LPS) beregnes som N LPS/(NO + NI).

I et trin S503 multipliceres forekomstsandsynligheden P for det mindre sandsynlige symbol (LPS) med hele områdebreddeværdien A for derved at beregne områdebreddeværdien AL svarende til det mindre 10 sandsynlige symbol (LPS) . I et trin S504 foretages der en vurdering af om dataværdien S er lig med det mere sandsynlige symbol (MPS) eller ej. Når vurderingsresultatet er JA i trinet S504, opdateres om rådebreddeværdien A med en anden områdebreddeværdi 15 (A-AL) svarende til det mere sandsynlige symbol (MPS), hvorimod kodeværdien C ikke opdateres, fordi det mere sandsynlige symbol (MPS) i et trin S505 er anbragt i en nedre del. Hvis den opdaterede områdebreddeværdi A i et trin S506 er mindre end 0,5, udføres 20 normaliseringsprocesoperationen på en sådan måde, at både områdebreddeværdien A og kodeværdien C multipliceres med en eksponent af 2, indtil denne områdebreddeværdi A bliver større end eller lig med 0,5, ved i et trin S507 at kalde RENORMALIZE.

25 I et trin S508 tælles forekomsthyppigheden for værdien for det mere sandsynlige symbol (MPS) ved at kalde UPDATEMPS. Når vurderingsresultatet bliver NO i trinet S504, udføres normaliseringsprocesoperationen i et trin 508 på den måde, at områdebreddeværdien (A-AL) 30 svarende til det nedre mere sandsynlige symbol (MPS) adderes til kodeværdien C, der er lig med områdets nedre grænseværdi, områdebreddeværdien A opdateres med områdebreddeværdien AL svarende til det mindre sandsynlige symbol (LPS), og både områdebreddeværdien 3 5 A og kodeværdien C multipliceres med en eksponent af 22 DK 176874 B1 to indtil områdebreddeværdien A bliver større end eller lig med 0,5 ved kald af RENORMALIZE, fordi områdebreddeværdien A på dette tidspunkt nødvendigvis bliver mindre end 0,5. I et trin S510 tælles fore-5 komsthyppigheden for værdien for det mindre sandsynlige symbol (LPS) ved kald af UPDATELPS. I et trin S511 reduceres både forekomsthyppigheden (tællerværdien) for data 0 og forekomsthyppigheden (tællerværdien) for data 1 samtidig med halvdelen i 10 det tilfælde, hvor tællerværdien for forekomsthyppigheden opdateres i trinene S508 og S510 ved kald af COUNTCHECK bliver større end en konstant.

Hvad angår tælleren i for eksempel en UPDATEL-proces (eller UPDATEM-proces), vil der ske overløb og 15 tælleværdien vil blive lig med 0, når værdien af konstanten TI (eller T2), som er lig med den maksimale tælleværdi, er den m'te potens af 2, og tælleren er realiseret som en binær tæller med m cifre, og den m'te potens af 2 udtrykkes i denne tæller. Der er 20 intet modstridende tilfælde, idet forekomsthyppigheden 0 ikke kan realiseres og håndteres som den m'te potens af 2 under sandsynlighedsestimeringsberegningen (trin S502) . Alternativt kan tælleren løbende tælle forekomsthyppigheder 1 mindre end de faktiske fore-25 kornsthyppigheder (begyndelsesværdien er 0) , og der kan adderes 1 til de pågældende tælleværdier under sandsynlighedsestimeringsberegningen (trin S502) . Under alle omstændigheder skal tælleværdien, hvad angår tælleren med det overløbende ciffer, opdateres som 30 Tl/2 (eller T2/2) i halveringsreduktionsprocessen. Det bør bemærkes, at hvis der intet problem er, selv når tælleren løber over, kan halveringsreduktionsprocessen udføres på den konventionelle måde.

I et trin 512 udføres der en kontrol af om det 35 sidst behandlede datum S er det sidste datum. Hvis det ί 23 DK 176874 B1 behandlede datum S ikke er det sidste datum, udføres den fra trin S502 til trinet 511 definerede proces - operation repetitivt. I et trin 513 udføres der en efterbehandlingsoperation for kodningsoperationen. Det

5 vil sige en decimaldels 16 bit {nøjagtigheden FLUSHBIT

= 16) for kodeværdien C multipliceres med den 16.

potens af 2, og de multiplicerede 16 bit udlæses til

heltalsdelen. Disse 1116" adderes til kodelængden LEN

for at tilvejebringe en total kodelængde. Kort sagt, 10 når det digitale signal (datasignal) kodes, dannes både det mere sandsynlige symbol (MPS) svarende til et symbol, som har en høj forekomstsandsynlighed, og det mindre sandsynlige symbol (LPS) svarende til et symbol, som har en lav forekomstsandsynlighed, i 15 overensstemmelse med et forud valgt interval på en ret tallinie på basis af et interval f°r ^et foregående symbol på den rette tallinie og et forud givet interval (AL) for det mindre sandsynlige symbol (LPS) på den rette tallinie. Derefter udlæses koordi-20 natværdierne for disse symboler på den* rette tallinie som kodeordet. Det bør bemærkes, at det generelle indhold af denne kodningsoperation er beskrevet mere detaljeret i den japanske patentpublikation nr. 8-34434 offentliggjort i 1996.

25 Fig. 5 er et rutediagram, der beskriver en sekventiel procesoperation for normaliseringsprocessen RENORMALIZE for den aritmetiske kodningsvariabel, i hvilken der samtidig tælles en aritmetisk kodelængde (LEN) ud fra dennes operationsgange. I et trin S520 30 multipliceres områdebreddeværdien A og kodeværdien C med 2, og der adderes 1 til kodelængden LEN. I et trin 521 udføres den procesoperation, der er defineret i S520, repetetivt, hvis områdebreddeværdien A er mindre end 0,5, indtil denne områdebreddeværdi A bliver 35 større end eller lig med 0,5. I dette tilfælde udlæses 24 DK 176874 B1 der 1 bit af koden fra decimaldelen til heltalsdelen hver gang områdebreddeværdien A og kodeværdien C multipliceres med 2.

Fig. 6 er et rutediagram, der viser en sekventiel 5 procesoperation for UPDATEMPS til tælling af forekomst hyppigheden for det mere sandsynlige symbol (MPS) . I et trin Ξ540 adderes der 1 til en forekomsthyppighedstæller N MPS for værdien MPS for et mere sandsynligt symbol (MPS), 10 Fig. 7 er et rutediagram, der viser en sekventiel procesoperation for 'UPDATELPS til tælling af forekomsthyppigheden for det mindre sandsynlige symbol (LPS) . I et trin S560 adderes der 1 til en forekomsthyppighedstæller N LPS for værdien LPS for et mindre 15 sandsynligt symbol (LPS). Hvis forekomsthyppigheds-tælleren N LPS for det mindre sandsynlige symbol (LPS) i et trin S561 er større end forekomsthyppigheden N MPS for det mere sandsynlige symbol (MPS) ombyttes både værdien MPS for det mere sandsynlige symbol (MPS) 20 og værdien LPS for det mindre sandsynlige symbol (LPS), det vil sige udskiftes, i et trin S562.

Fig. 8 er et rutediagram, der beskriver en sekventiel procesoperation for COUNTCHECK, i hvilken tælleværdien reduceres med halvdelen, når tælleværdien 25 for den opdaterede forekomsthyppighed bliver større end en forud given værdi. I et trin S580 vurderes det om forekomsthyppigheden N LPS for det mindre sandsynlige symbol (LPS) er større end eller lig med den indstillede værdi TI eller ej eller om 30 forekomsthyppigheden N MPS for det mere sandsynlige symbol (MPS) er større end eller lig med den indstillede værdi T2 eller ej. I et trin 582 udføres der en halveringsreduktionsprocesoperation på den måde, at der adderes 1 til de respektive forekomst -35 hyppigheder N LPS og N MPS for det mindre sandsynlige 25 DK 176874 B1 symbol (LPS) og det mere sandsynlige symbol (MPS) og de adderede forekomsthyppigheder multipliceres med M.

Grunden til at de adderede forekomsthyppigheder multipliceres med efter at der adderet 1 til de 5 respektive symbolforekomsthyppigheder, er, at disse forekomsthyppigheder således ikke bliver lig med 0*

Det bør også bemærkes at de ovenfor beskrevne sekventielle procesoperationer retter sig mod den enkle kontekst. Alternativt kan der behandles en 10 multikontekst. Når der håndteres en multikontekst, kan de nedenstående variable behandles i trinet 502, medens konteksten CX opsamles samtidig med dataværdien og den opsamlede kontekst benyttes som et array (tabel), i hvilken konteksten CX anvendes som index.

15 Som eksempel benyttes en variabel MPS(CX) som værdien for et mere sandsynligt symbol (MPS), en variabel LPS(CX) som værdien (l-MPS(CX)) for et mindre sandsynligt symbol (LPS), en variabel NO(CX) som f orekomsthyppighed (tæller) for data 0, en variabel 20 NI (CX) som en forekomsthyppighed (tæller) for data 1, en variabel N LPS(CX) som min (N0(CX), NI(CX)) (svarende til et første karakteristika MIN), og en variabel N MPS(CX) som max (N0(CX), Nl(CX)) (svarende til et andet karakteristika MAX).

25 Under antagelse af at forekomstsandsynligheden pO

for data er konstant udføres en beregning af kodnings -effektiviteten E = H(p0)/LEN på basis af entropien H(p0) opnået fra den givne forekomstsandsynlighed samt kodelængden LEN opnået fra simulationen. Tillige 30 stilles der som den konstante betingelse for simulationen at TI = 2 og T2 8. Kodningsoperationen udføres med den enkle kontekst under ændring af forekomst sandsynligheden pO for data og med de respektive datalængder valgt til at være 100000.

35 Kodningsresultatet er vist i fig. 3.

P

26 DK 176874 B1 I den ovenstående beskrivelse beregnes kodningseffektiviteten (se fig. 3) ved at indstille variabierne (array i multikontekst) til værdien MPS for det mere sandsynlige symbol (MPS) . Selv når 5 forekomsthyppighederne er identiske med hinanden, optræder der, fordi der udføres en aritmetisk kodningsoperation af multiplikationstypen, kun det tab i kodelængde, som forårsages af ciffersletningsfejlen hidrørende fra det faktum, at den faste dataværdi er 10 allokeret som det mere sandsynlige symbol (MPS). Det må forstås, at selv om værdien for det mere sandsynlige symbol (MPS) ombyttes i trinet S562 i fig.

7, kan det antages, at værdien for det mere sandsynlige symbol (MPS) ikke benyttes som den faste 15 dataværdi, men skelnes på de tidspunkter hvor forekomsthyppighederne er identiske med hinanden. Selv når den aritmetiske kodningsenhed er indrettet på en sådan måde, at heltalsdelen også besidder den endelige præcision, koderne udlæses til moverdenen i enheder af 20 N bit, f. eks. 8 bit (1 byte), og de sekventielt overløbende bits kan negligeres, giver denne indretning endvidere ingen negativ indflydelse på de ovenfor forklarede virkninger, som er i stand til at forbedre sandsynlighedsestimeringspræcisionen og 25 kodningseffektiviteten, uanset den til dette nødvendige kontrolmetode for menteforskydningsproces -operationen. Endvidere er det mere sandsynlige symbol (MPS) i denne aritmetiske kodningsenhed anbragt i den nedre del i forhold til det mindre sandsynlige symbol 30 (LPS). Alternativt kan dette mere sandsynlige symbol (MPS) være anbragt i den øvre del. Med hensyn til de givne binære data, anvendes den binære aritmetiske kodningsoperation på den aritmetiske kodningsenhed.

Når der anvendes multiværdidata, kan denne binære 35 aritmetiske kodningsoperation erstattes af en 27 DK 176874 B1 aritmetisk multiværdikodningsoperation. Hvad angår den enkle kontekst, anvendes hver af tællerne og den forudsagte værdi som et par. Hvad angår en multikontekst, kan der anvendes flere par af tællerne 5 og de forudsagte værdier, svarende til det totale antal kontekster. Endvidere giver dette ingen negativ indflydelse på den virkning, der er i stand til grundlæggende at forbedre sandsynlighedsestimerings -præcisionen og kodningseffektiviteten uanset kodnings-10 processen fra den endelige kodeværdi til det mindste effektive ciffer og fjernelsesprocessen for kodebit 0 følgende på terminalen. Det bør i den første udførelsesform bemærkes, at der som konstanterne TI og T2 kan anvendes forud valgte værdier.

15 Fig. 9 er et rutediagram, der beskriver en sekventiel aritmetisk kodningsprocesoperation ifølge en anden udførelsesform af den foreliggende opfindelse. Da denne sekventielle kodningsproces-operation svarer til den i fig. 4 viste første 20 udførelsesform, vil der kun blive forklaret ændrede procesoperationer. I et trin S590 indstilles en tællerværdi for en forekomsthyppighedstæller, svarende til i trinet S500, som forekomst hyppigheden N LPS for det mindre sandsynlige symbol (LPS) og en total N 25 TOTAL af forekomsthyppigheder for det mindre sandsynlige symbol (LPS) og det mere sandsynlige symbol (MPS), hvorimod begyndelsesværdierne for N LPS og N TOTAL er henholdsvis 1 og 2. I et trin S591 indstilles en nævner for en sådan beregning, med hvilken sandsyn-30 lighed P for det mindre sandsynlige symbol (LPS) opnås ud fra forekomsthyppigheden, til N TOTAL ud fra en summation mellem N MPS og N LPS.

Da det i fig, 10 viste rutediagram svarer til det i fig. 6, vil der kun blive beskrevet de ændrede 35 sekventielle procesoperationer. I et trin S 600 ind-

P

28 DK 176874 B1 stilles en tælleværdi for forekomsthyppighedstælleren N MPS for det mere sandsynlige symbol (MPS) i trinet 504 som en tælleværdi for en total T TOTAL dannet af forekomsthyppighederne for det mere sandsynlige symbol 5 (LPS) og det mindre sandsynlige symbol (LPS).

Da rutediagrammet i fig. 11 svarer til det i fig.

7, vil der kun blive beskrevet de ændrede sekventielle procesoperationer. I et trin S610 er der ekstra tilføjet en tælleprocesoperation til at tælle en tælle-10 værdi for en total N TOTAL dannet af forekomsthyppighederne for det mere sandsynlige symbol (MPS) og for det mindre sandsynlige symbol (LPS) i trinet S56Q.

Desuden udføres der i et trin S611 en vurdering af, om to gange forekomsthyppigheden N LPS for det mindre 15 sandsynlige symbol (LPS) er større end totalen N TOTAL for forekomsthyppighederne for det mindre sandsynlige symbol (LPS) og det mere sandsynlige symbol (MPS)

eller ej. Med andre ord udføres der en kontrol af, om forekomsthyppigheden N LPS overstiger halvværdien af 20 totalen N TOTAL eller ej . Hvis N LPS overstiger N

TOTAL, så ombyttes værdien MPS for det mere sandsynlige symbol (MPS) og værdien LPS for det mindre sandsynlige symbol (LPS) i et trin S562.

Da rutediagrammet i fig. 12 svarer til det i fig.

25 8, vil der kun blive beskrevet ændrede sekventielle procesoperationer. I et trin S620 og et trin S621 udføres der en vurderingsoperation (S620) og en tælleoperation (S621) på basis af en tælleværdi for fore-korns thyppighedstæl leren N MPS for det mere sandsynlige 30 symbol (MPS) i trinene S581 og S582 til en tælleværdi for en total N TOTAL dannet af forekomsthyppighederne for det mere sandsynlige symbol (MPS) og for det mindre sandsynlige symbol (LPS).

På samme måde som ved den første udførelsesform 35 blev kodningseffektiviteten E = H(pO)/LEN, under ϊ 29 DK 176874 B1 antagelse af at forekomsthyppigheden pO for dataene er konstant, beregnet ifølge den anden udførelsesform ud fra entropien H(pO) opnået fra den indstillede forekomsthyppighed og kodelængden (LEN) opnået ved simula-5 tionen. Som den konstante betingelse for simulationen er der indstillet TI = 2 og T2 = 8. Medens forekomsthyppigheden pO for dataene varieres, er de respektive datalængder indstillet til 100000. Derpå blev kodningsprocesoperationen udført med en enkel 10 kontekst. Kodningsresultaterne er vist i fig. 13.

Som før beskrevet anvendes den aritmetiske kod-ningsprocesoperation på entropikodningsindretningen ifølge den ovenfor nævnte første og anden udførelsesform, og den minimalt nødvendige procesoperation til 15 at beregne kodelængden deraf udføres. På tegningen er procesoperationen for den aritmetiske kodningsenhed defineret af trinene S501, S503, S505 til 3507 og S509. Det faktum, at sandsynlighedsestimatoren kan adskilles fra den aritmetiske kodningsenhed, 20 indebærer, at den aritmetiske kodningsenhed, der tidligere blev forklaret som eksempel, kan erstattes med en anden entropikodningsenhed. Dette faktum gælder for alle de nedenstående udførelsesformer. Endvidere vil der som det totale procesforløb blive givet en 25 forklaring af et sådant tilfælde, hvor den aritmetiske kodning anvendes til at beregne kodelængden for ydelsesevalueringen; da der kun anvendes de informationer, som i fællesskab kan videregives til dekodningsoperationen, kan den sandsynligheds -30 forudsagte værdi reproduceres fuldstændigt under dekodningsoperationen.

Svarende til den første og den anden udførelsesform er der vist en sekventiel kodningsprocesoperation ifølge en tredje udførelsesform af opfindelsen, hvor 35 den aritmetiske kodningsoperation anvendes på binære ί 30 DK 176874 B1 data. Det må forstås, at de variabler og konstanter, som, anvendes i denne sekventielle kodningsproces-operation, svarer til dem, der benyttes i den første og den anden udførelsesform.

5 Fig. 14 viser et rutediagram, der forklarer den sekventielle kodningsprocesoperation ifølge denne tredje udførelsesform. En karakteristisk forskel mellem denne tredje udførelsesform og den første og den anden udførelsesform er, at der er indsat et trin 10 S511 mellem trinet Ξ503 og trinet 504, medens indholdet af andre procestrin ikke er ændrede.

Ved COUNTCHECK-trinet S511, udføres der en sammenligning mellem forekomsthyppighedsværdien N LPS for det mindre sandsynlige symbol (LPS) og en forud -15 given værdi TI. Når N LPS er større end TI, reduceres værdien for forekomsthyppigheden NI for data 1 med halvdelen. Endvidere sammenlignes forekomsthyppigheds-værdien N MPS for det mere sandsynlige symbol (MPS) med en forud given værdi T2 i COUNTCHECK-trinet S511, 2 0 og hvis N MPS er større end T2, så reduceres værdien for forekomsthyppigheden N2 for dataene med halvdelen.

I dette tilfælde, i hvilket halveringsreduktions-processen ifølge den tredje udførelsesform udføres efter vurderingen af sandsynligheden, kan kodnings-25 effektiviteten forbedres i sammenligning med den ovenfor forklarede første og anden udførelsesform, i hvilke halveringsreduktionsprocessen udføres umiddelbart efter, at forekomsthyppigheden for det mindre sandsynlige symbol (LPS) bliver TI og forekomsthyppig-30 heden for det mere sandsynlige symbol (MPS) bliver T2, altså før vurderingen af sandsynligheden, idet en total mængde af kombinationer (betingelser) for tællerværdierne bliver stor.

I den konventionelle udførelsesform bliver den 35 estimerede sandsynlighed f.eks. efter at være blevet DK 176874 B1 31 opdateret med (4, 1) 1/4, fordi tællerværdien opdateres med halwærdien deraf, selv når totalen af det mere sandsynlige symbol (MPS)s og det mindre sandsynlige symbol (LPS)s og de respektive 5 tælleværdier for det mindre sandsynlige symbol (LPS) eksempelvis er lig med enten (8, 1) eller (8, 2).

Ifølge denne tredje udførelsesform kan de respektive tællerværdier skelnes som 1/8 og 2/8 i det ovenstående eksempel, hvis de respektive tællerværdier 10 opdateres med 1/2, efter at sandsynligheden er blevet estimeret. Som et resultat kan kodningseffektiviteten forbedres, idet betingelserne for sandsynligheds -værdien kan klassificeres yderligere.

Fig. 15 viser de resultater, der er i stand til 15 at forøge kodningseffektiviteten. I fig, 15 blev kodningseffektiviteten E = H(pO}/LEN, under antagelse af at forekomsthyppigheden pO for data er konstant, beregnet ud fra den entropi H(pO-), der blev opnået ud fra den indstillede forekomstsandsynlighed . og den 20 kodelængde (LEN), der blev opnået ved simulationen.

Som den konstante betingelse for simulationen er der svarende til den første udførelsesform indstillet TI = 2 og T2 = 8, Medens forekomsthyppigheden pO for data varieres, er de respektive datalængder indstillet til 25 100000. Derpå blev kodningsprocesoperationen udført for en enkel kontekst.

Det skal også forstås, at selv når den aritmetiske kodningsindretning er indrettet på en sådan måde, at heltalsdelen besidder den endelige 30 præcision, koderne udlæses i enheder af N bit, for eksempel 8 bit (1 byte), og de sekventielt overløbende bits kan negligeres, giver denne indretning ingen negativ indflydelse på de ovenfor forklarede virkninger, der er i stand til at forbedre 35 sandsynlighedsestimeringspræcisionen og kodnings-

P

32 DK 176874 B1 effektiviteten, uanset den til dette nødvendige kontrolmetode for menteforskydningsprocessen, I denne aritmetiske kodningsenhed er det mere sandsynlige symbol (MPS) desuden anbragt i den nedre 5 del i forhold til det mere sandsynlige symbol (LPS) .

Alternativt kan dette mere sandsynlige symbol (MPS) være anbragt i den øvre del. Hvad angår givne binære data, anvendes den binære aritmetiske kodningsoperation på den aritmetiske kodningsenhed.

10 Når der er givet multiværdidata, kan denne binære aritmetiske kodningsoperation være erstattet af en aritmetisk multiværdikodningsoperation. Hvad angår den enkle kontekst, anvendes hver af tællerne og den forudsagte værdi som par. Hvad angår en multikontekst, 15 kan der anvendes flere par af tællerne og de forudsagte værdier svarende til det totale antal kontekster.

Endvidere giver dette ikke nogen negativ indflydelse på den virkning, som er i stand til 20 betydeligt at forbedre sandsynlighedsestimerings - præcisionen og kodningseffektiviteten, uanset korrektionsprocessen fra den endelige kodeværdi til det mindste effektive ciffer, og fjernelsesprocessen for kodebit 0 følgende efter terminalen.

25 Det bør ved den tredje udførelsesform bemærkes, at der som konstanterne TI og T2 kan anvendes forud -valgte værdier.

Svarende til den første og den anden udførelses-form er der vist en sekventiel kodningsprocesoperation 30 ifølge en fjerde udførelsesform af den foreliggende opfindelse, hvor den aritmetiske kodningsoperation anvendes på binære data. Det skal forstås, at de variabler og konstanter, der anvendes i den sekventielle kodningsprocesoperation svarer til dem, 35 der anvendes i den første og den anden udførelsesform.

P

33 DK 176874 B1

Denne sekventielle kodningsprocesoperation er vist i fig. 16.

En forskel mellem det i fig. 16 viste rutediagram ifølge denne fjerde udførelsesform og det detaljerede 5 rutediagram for UPDATEMPS for den første udførelsesform er den, at der i et trin S541 kun udføres en tælleoperation, når forekomsthyppigheden N MPS for det mere sandsynlige symbol (MPS) er mindre end den konstante værdi T2, som er lig med den 10 maximale tællerværdi.

En forskel mellem rutediagrammet for denne fjerde udførelsesform vist i fig. 17 og det detaljerede rutediagram for COUNTCHECK i den første udførelsesform er den, at trinet S581 er erstattet med et trin S583, 15 og at den halveringsreduktionsproces, der er defineret i trinet S582, udføres i det tilfælde, hvor forekomsthyppigheden N MPS for det mere sandsynlige symbol (MPS) er større end den konstante værdi T2, og hvor forekomsthyppigheden N LPS for det mindre sandsynlige 20 symbol (LPS) som en yderligere betingelse endvidere er større end 1.

I dette tilfælde er der en mulighed for at fore-komsthyppigheden for det mere sandsynlige symbol (MPS) bliver T2 i trinet S541, idet eksekveringen af hal-25 veringsreduktionsprocessen kun bringes ind i ventetilstand, når forekomst hyppigheden N MPS for det mere sandsynlige symbol (MPS) i trinet S583 er lig med den konstante værdi T2 svarende til den maximale tælleværdi og forekomsthyppigheden N LPS for det 30 mindre . sandsynlige symbol (LPS) endvidere er lig med 1.

I dette tilfælde kan den fejl på den estimerede sandsynlighed, der optræder, når tælleproces-operationen ikke udføres med hensyn til forekomsten af 35 det mere sandsynlige symbol (MPS) (N MPS = T2, N LPS = i 34 DK 176874 B1 1) og eksekveringen af halveringsreduktionsproces-operationen tillige stilles i venteposition (se fig.

19) , gøres mindre i forhold til det ideelle tilfælde, hvor tælleoperationen kan udføres ubegrænset uden 5 hensyn til maximalværdien for tælleren, sammenlignet med den første udførelsesform, hvor halverings-reduktionsprocesoperationen udføres uden begrænsning (se fig. 18) , umiddelbart efter at forekomst-hyppigheden for enten det mindre sandsynlige symbol 10 (LPS) eller for det mere sandsynlige symbol (MPS) bliver maximum.

For eksempel forøges sandsynlighedsestimerings-fejlen i den kendte teknik efter at tællerværdien er blevet opdateret, og navnlig når tælleværdien for det 15 mindre sandsynlige symbol (LPS) bliver 1, således at kodningseffektiviteten formindskes.

Derfor opdateres denne tælleværdi ifølge denne udførelsesform ikke med når tælleværdien for det mindre sandsynlige symbol (LPS) bliver 1, men tælle-20 værdien fastholdes. Som en konsekvens kan sandsyn lighedsestimeringsfejlen gøres mindre og kodnings -effektiviteten forøges.

Fig. 20 viser resultater, der repræsenterer forbedringen i kodningseffektiviteten opnået med denne 25 fjerde udførelsesform. I fig. 20 blev kodningseffektiviteten (E = H(pO)/LEN), under antagelse af at forekomsthyppigheden pO for data er konstant, beregnet ud fra entropien H(p0) opnået fra den indstillede forekomst sandsynlighed og den fra simulationen opnåede 30 kodelængde (LEN). Som den konstante betingelse for simulationen er der svarende til den første udførelsesform indstillet TI = 2 og T2 = 8. Medens forekomsthyppigheden pO for data varieres, er de respektive datalængder indstillet til 100000. Derpå 35 blev kodningsoperationen udført med en enkel kontekst.

DK 176874 B1 35

Da kodningsoperationen for forekomsthyppigheden stoppes, forøges kodningseffektiviteten i det tilfælde, hvor sandsynligheden for det mindre sandsynlige symbol (LPS) befinder sig nær en reciprok 5 værdi (1/T2) af en maksimalværdi for et totalt antal af det mere sandsynlige symbol (MPS) og det mindre sandsynlige symbol (LPS). Når sandsynligheden er mindre end denne reciprokke værdi (1/T2), forøges den estimerede fejl, således at kodningseffektiviteten 10 forringes. Imidlertid forøges denne kodnings -effektivitet i sammenligning med det tilfælde, hvor tælleoperationen for forekomsthyppighed ikke stoppes.

Det bør også bemærkes, at selv når den aritmetiske kodningsenhed er indrettet på en sådan 15 måde, at heltalsdelen også besidder den endelige præcision, koderne udlæses i enheder af N bit, for eksempel 8 bit (1 byte), og de sekventielt overløbende bit kan negligeres, giver denne indretning ingen negativ indflydelse på de ovennævnte virkninger, som 20 er i stand til at forbedre sandsynligheds-estimeringspræcisionen og kodningseffektiviteten, uanset den til dette nødvendige kontrolmetode for menteforskydningsoperationen.

Det mere sandsynlige symbol (MPS) er også ved 25 denne aritmetiske kodningsenhed anbragt i den nedre del i forhold til det mindre sandsynlige symbol (LPS). Alternativt kan dette mere sandsynlige symbol (MPS) være anbragt i den øvre del. Med hensyn til givne binære data, anvendes den binære aritmetiske kodnings-30 operation på den aritmetiske kodningsenhed. Når der benyttes multiværdidata, kan denne binære aritmetiske kodningsoperation være erstattet med en aritmetisk multiværdikodningsoperation. Hvad angår den enkle kontekst, benyttes hver af tællerne og den forudsagte 35 værdi som par. Hvad angår en multikontekst, kan der

P

36 DK 176874 B1 anvendes flere par af tællerne og de forudsagte værdier svarende til det totale antal kontekster.

Endvidere giver dette ingen negativ indflydelse på den virkning, der er i stand til grundlæggende at 5 forbedre sandsynlighedsestimeringspræcisionen og kodningseffektiviteten, uanset korrektionsprocessen fra en endelige kodeværdi til det mindst betydende ciffer og fjernelsesprocessen for kodebit 0 følgende på terminalen.

10 Det bør ved den fjerde udførelsesform bemærkes, at der som konstanterne TI og T2 kan anvendes forud -valgte værdier.

Svarende til den første udførelsesform og den anden udførelsesform er der vist en sekventiel kod- 15 ningsprocesoperation ifølge en femte udførelsesform af den foreliggende opfindelse, hvor den aritmetiske kodningsoperation anvendes på binære data. Det må forstås, at de i denne sekventielle kodningsproces-operation anvendte variable og konstanter svarer til 2 0 dem, der benyttes i den første og den anden udførelsesform.

Den sekventielle kodningsprocesoperation ifølge den femte udførelsesform er indrettet således, at de i fig. 16 og fig. 17 viste rutediagrammer ifølge den 25 fjerde udførelsesform anvendes i det i fig. 4 viste rutediagram.

Da halveringsprocesoperationen ved denne indretning kun bringes ind i ventetilstanden, når forekomsthyppigheden for det mere sandsynlige symbol (MPS) er 30 lig med den konstante værdi T2 svarende til den maximale tælleværdi og forekomsthyppigheden for det mindre sandsynlige symbol (LPS) tillige er lig med 1, forøges sandsynlighedsværdien 1/T2 på dette tidspunkt, i forhold til den første udførelsesform.

ί 37 DK 176874 B1

Fig. 21 viser resultater, der er i stand til at forbedre kodningseffektiviteten, I fig. 21 blev kodningseffektiviteten E - H{pO)/LEN, under antagelse af at forekomsthyppigheden pO for data er konstant, be-5 regnet ud fra entropien H(pO) opnået ud fra den indstillede forekomsthyppighed og den fra simulationen opnåede kodelængde (LEN). Som den konstante betingelse for simulationen blev der indstillet TI = 2 og T2 = 8 svarende til den første udførelsesform. Medens fore-10 kornsthyppigheden pO for data varieres, indstilles de respektive datalængder til 100000. Derpå blev kodningsprocesoperationen udført med en enkel kontekst,

Det skal også forstås, at selv om den aritmetiske 15 kodningsindretning er indrettet på en sådan måde, at heltalsdelen også besidder endelig præcision, koderne udlæses i enheder af N bit, for eksempel 8 bit (1 byte), og de sekventielt overløbende bits kan negligeres giver denne indretning ingen negativ indflydelse 2 0 på de ovennævnte virkninger, der er i stand til at forbedre sandsynlighedsestimeringspræcisionen og kodningseffektiviteten, uanset den til dette nødvendige kontrolmetode for menteforskydningsoperationen.

25 Også i denne aritmetiske kodningsenhed er det mere sandsynlige symbol (MPS) anbragt i den nedre del i forhold til det mindre sandsynlige symbol (LPS). Alternativt kan det mere sandsynlige symbol (MPS) være anbragt i den øvre del. Hvad angår givne binære data, 30 anvendes den binære aritmetiske kodningsoperation på den aritmetiske kodningsenhed. Når der benyttes multi-værdidata, kan denne binære aritmetiske kodningsoperation være erstattet med en aritmetisk multiværdikodningsoperation . Hvad angår den enkle kontekst, 35 anvendes hver af tællerne og den forudsagte værdi som DK 176874 B1 38 par. Hvad angår en nvultikontekst, kan der anvendes flere par af tællerne og de forudsagte værdier, svarende til det totale antal kontekster.

Endvidere giver dette ingen negativ indflydelse 5 på den virkning, som er i stand til væsentligt at forbedre sandsynlighedsestimeringspræcisionen og kodningseffektiviteten uanset korrektionsprocessen fra den endelige kodeværdi til det mindst effektive ciffer, og fjernelsesprocessen for kodebit 0 følgende 10 på terminalen.

Det bør bemærkes, at der som konstanterne TI og T2 i den femte udførelsesform kan anvendes forud valgte værdier.

Virkningerne/fordelene ved de ovennævnte første 15 til femte udførelsesformer vil nu blive forklaret.

Hvad angår den tredje udførelsesform (fig. 15) , den fjerde udførelsesform (fig. 20) og den femte udførelsesform (fig. 21), er de forskellige kodningseffektiviteter under betingelserne TI = 2 og T2 = 8 20 vist. Tilstandsovergangene på dette tidspunkt vil nu blive beskrevet under henvisning til fig. 22. I denne figur angiver en tilstand omgivet af en stiplet linie en tilstand, der benyttes til at estimere sandsynligheden når halveringsreduktionsprocessen udføres umid-25 delbart efter, at de forekommende symboler er blevet talt i den tredje udførelsesform. En tilstand omgivet af en optrukken linie angiver, at tilstanden benyttes til at estimere sandsynligheden, når halveringsproces-operationen udføres umiddelbart før, de optrædende 30 symboler tælles i den tredje og den fjerde udførelsesform. I den femte udførelsesform adderes både NO = 8, NI = 1) og (NO = 1, NI = 8) til tilstanden i den første udførelsesform. Alle disse tilstande repræsenterer tilstande, der kan overgå til 35 en anden tilstand, bortset fra de tilstande, der kun

P

39 DK 176874 B1 fastholdes i det indledende overgangstrin. For eksempel opnås (NO = 1, NI = 1) kun under begyndelsesbetingelser. Både (NO = 8, NI = 2) og (NO = 1, NI - 8) benyttes kun, når forekomsterne for det mere 5 sandsynlige symbol (MPS)s under (NO = 8, NI = 1) og (NO = 1, NI = 8) ikke optælles i den fjerde og den femte 'udførelsesform. Det totale antal tilstande er enten 13 (første udførelsesform) eller 15 (femte udførelsesform) i det tilfælde, hvor halveringsproces -10 operationen udføres lige efter, at symbolforekomsten ér blevet talt (en del omgivet af en stiplet linie) .

Det totale antal tilstande er enten 25 (tredje udførelsesform) eller 15 (fjerde udførelsesform) i det tilfælde, hvor halveringsreduktionsprocesoperationen 15 udføres lige før symbolforekomsten tælles. Som en konsekvens findes det største totale antal tilstande i det tilfælde, hvor halveringsreduktionsprocesoperationen udføres umiddelbart før symbolforekomsten tælles.

20 Endvidere er det totale antal tilstande, når for eksempel konstanterne TI er forskellige fra hinanden, nemlig når TI = 8 og T2 = 8 (fig. 23), 40, 47, 47, 42 for henholdsvis den første, den anden, den fjerde og den femte udførelsesform. Når TI = 4 og T2 = 8 (fig.

25 24), er antallet af tilstande 28, 38, 38, 40 for henholdsvis den første, den anden, den fjerde og den femte udførelsesform.

Når endvidere det mere sandsynlige symbol (MPS)s skelnes, forøges kun det antal tilstande, under hvilke 30 det totale antal NO bliver lig med det totale antal NI indenfor en omgivet ramme. Dette indikerer diskrimina-tivt, at forekomsthyppigheden overføres til det samme antal tilstande, i afhængighed af overgangen (længderetningen) ved forekomsten af dataværdien 0, og over-35 gangen (tværretningen) ved forekomsten af dataværdien 40 DK 176874 B1 1 i denne figur. Da den aritmetiske kodningsoperation med anvendelse af multiplikation anvendes som entropi-kodningsindretning i disse eksempler, kan størrelsen af det effektive område opdeles ligeligt. I tilfælde 5 af en aritmetisk kodningsoperation af subtraktionstypen til reduktion af beregnings-belastningen, tildeles den faste værdi og resten af denne imidlertid til størrelsen af det effektive område. Som en konsekvens forøges kod-10 ningseffektiviteten på dette tidspunkt ved tildeling af et større område til det mere sandsynlige symbol (ΜΡΞ), som har den høje forekomsthyppighed.

I det tilfælde' hvor en forekomsthyppighed tælles med en binær tæller med tre cifre, og 8 er indstillet 15 som den maximale tælleværdi T2, løber denne binære tæller over. Da der imidlertid ikke er nogen chance for at forekomsthyppigheden bliver 0, kan denne tælleoperation for forekomsthyppighed, hvis denne forekomsthyppighed fortolkes som en erstatning for 8, 20 realiseres uden at udvide cifferantallet i den binære tæller, under bibeholdelse af de tre cifre. Endvidere lagres forekomsthyppighederne, hvad angår de respektive kontekster, i en hukommelse. Efter tælleprocesoperationen og halveringsreduktionsproces-25 operationen er blevet udført med hensyn til de læste hyppighedsværdier, skrives de behandlede hyppighedsværdier igen ind i denne hukommelse, således at den totale mængde beregningsenheder kan reduceres i sammenpakningen.

30 Den fjerde og den femte udførelsesform har be skrevet, at kodningseffektiviteten kunne forøges på en sådan måde, at selv når forekomsthyppigheden for det mere sandsynlige symbol (MPS) bliver T2, udføres der ingen halveringsprocesoperation, hvis forekomsthyppig-35 heden for det mindre sandsynlige symbol (LPS) er lig DK 176874 B1 41 med 1. I en sjette udførelsesform forefindes som eksempel dette træk, idet den fjerde udførelsesform anvendes som grundlæggende idé, tilføjes der yderligere to konstanter, og en tilstand forhøjes, 5 således at forekomsthyppigheden for det mere sandsynlige symbol (MPS) bliver større end eller lig med T3, og forekomsthyppigheden for det mindre sandsynlige symbol (LPS) tillige bliver mindre end eller lig med T4. Fig. 25 viser et tilstandsovergangs-10 diagram for det tilfælde, hvor TI = 4, T2 = 10, T3 = 8 og T4 = 2. En sådan tilstand, hvor forekomsthyppigheden N MPS for det mere sandsynlige symbol (MPS) er mindre end eller lig med T3, svarer til den tilstand, der før er beskrevet i den fjerde 15 udførelsesform. Derefter udføres en beregning af ydelsen i det tilfælde, hvor halveringsreduktions -procesoperationen bringes ind i ventetilstanden, når (N TOTAL = T2, N LPS = 1).

Det bør bemærkes at symbolet "T3" angiver en 20 mellemværdi for N TOTAL (ellers N MPS); symbolet "T4" viser en mellemværdi for N LPS; symbolet "T3" repræsenterer en tredje tærskel; og symbolet "T4" angiver en fjerde tærskelværdi.

I fig. 26 og 27 er der på rutediagramform vist en 25 sekventiel kodningsprocesoperation ifølge denne sjette udførelsesform.

En forskel mellem denne sekventielle kodningsoperation (se fig. 26) ifølge denne sjette udførelsesform og den i den fjerde udførelsesform (se fig. 16) 30 er givet på følgende måde. Den er, at når fore komsthyppigheden N MPS for det mere sandsynlige symbol (MPS) er mindre end den konstante værdi T3 i et trin S542, eller når forekomsthyppigheden N MPS for det mere sandsynlige symbol (MPS) er mindre end den 35 konstante værdi T2 svarende til den maximale * 42 DK 176874 B1 tælleværdi, og forekomsthyppigheden N LPS for det mindre sandsynlige symbol (LPS) endvidere er mindre end den konstante værdi T4 i et trin S543, tælles forekomsthyppigheden N MPS for det mere sandsynlige 5 symbol (MPS) i et trin Ξ540.

En forskel mellem denne sekventielle kodningsprocesoperation (se fig. 27) ifølge den sjette udførelsesform og den i den fjerde udførelsesform (se fig. 17) er givet på følgende måde. Den er, at trinet 10 S583 er erstattet med trinene S584 og S585. Tillige udføres den i trinet S582 definerede halveringsreduktionsprocesoperation i det tilfælde, hvor forekomsthyppigheden N MPS for det mere sandsynlige symbol (MPS) er større end eller lig med 15 den konstante værdi T3, og mindre end den konstante værdi T2, og forekomsthyppigheden N LPS for det mindre sandsynlige symbol (LPS) endvidere er større end den konstante værdi T4 i et trin 583. Ellers udføres den overfor beskrevne, i trinet S582 definerede hal- 20 veringsreduktionsprocesoperation i et sådant tilfælde, hvor forekomsthyppigheden N MPS for det mere sandsynlige symbol (MPS) er større end den konstante værdi T2 svarende til den maximale tælleværdi, og forekomsthyppigheden N LPS for det mindre sandsynlige 25 symbol (LPS) endvidere er større end 1.

Fig. 28 viser de resultater, der er i stand til at forøge kodningseffektiviteten ved denne udførelsesform. I fig. 28 blev kodningseffektiviteten E = H(p0)/LEN, under . antagelse af at 30 forekomsthyppigheden pO for data er konstant, beregnet ud fra entropien H(p0) opnået ud fra den indstillede forekomstsandsynlighed og kodelængden (LEN) opnået fra simulationen. Som den konstante betingelse for simulationen indstilles TI = 8 (TI har stort set ingen 3 5 betydning), T2 = 10, T3 = 8 og T4 = 2, som opnås ved

P

43 DK 176874 B1 at udvide den første udførelsesform. Medens forekomsthyppigheden pO for data varieres, er de respektive datalængder indstillet til 100000. Derpå blev kodningsprocesoperationen udført med en enkel 5 kontekst.

Det skal også forstås, at selv når den aritmetiske kodningsenhed er indrettet på en sådan måde, at også heltalsdelen besidder den endelige præcision, koderne udlæses i enheder af N bit, for 10 eksempel 8 bit (1 byte), og de sekventielt overløbende bits kan negligeres, giver denne indretning ingen negativ indflydelse på de ovenfor forklarede virkninger, som er i stand - . til at forbedre sandsynlighedsestimeringspræcisionen og kodnings- 15 effektiviteten, uanset den til dette nødvendige kontrolmetode for menteforskydningsprocesoperationen.

Også i denne aritmetiske kodningsenhed er det mere sandsynlige symbol (MPS) anbragt i den nedre del i forhold til det mindre sandsynlige symbol (LPS).

20 Alternativt kan det mere sandsynlige symbol (MPS) være anbragt i den øvre del. Hvad angår givne binære data, anvendes den binære aritmetiske kodningsoperation på den aritmetiske kodningsenhed. Når der benyttes multi-værdidata, kan denne binære aritmetiske kodningsopera-25 tion erstattes af en aritmetisk multiværdikodnings-operation. Hvad angår den enkle kontekst, anvendes hver af tællerne og de forudsagte værdier som par.

Hvad angår en multikontekst, kan der anvendes flere par af tællerne og de forudsagte værdier, svarende til 30 det totale antal kontekster.

Dette giver ej heller nogen negativ indflydelse på den virkning, der i stand til væsentligt at forbedre sandsynlighedsestimeringspræcisionen og kodnings-effektiviteten, uanset korrektionsprocessen fra den 35 endelige kodeværdi til det mindste effektive ciffer og » 44 DK 176874 B1 fjernelsesprocessen for kodebit 0 følgende efter terminalen.

Det skal til den sjette udførelsesform bemærkes, at de forud valgte værdier kan benyttes som 5 konstanterne TI, T2, T3 og T4.

I de forud forklarede udførelsesformer, er den variabel, som relaterer til enten konstanten T2 eller konstanten T3, blevet forklaret som forekomsthyppigheden N MPS for det mere sandsynlige symbol (MPS). Det 10 skal forstås, at der i de nedenfor beskrevne udførelsesformer som denne variabel anvendes en summation mellem en forekomsthyppighed for et mere sandsynligt symbol (MPS) og en forekomsthyppighed for et mindre sandsynligt symbol (LPS).

15 I en sekventiel kodningsprocesoperation ifølge en syvende udførelsesform, er den sekventielle kodnings-procesoperation ifølge den tredje udførelsesform ændret ved at, forekomsthyppighedstælleren for det mere sandsynlige symbol (MPS) benyttes som tæller for 20 en total forekomsthyppighed for et mere sandsynligt symbol (MPS) og et mindre sandsynligt symbol (LPS).

Den sekventielle kodningsprocesoperation ifølge denne syvende udførelsesform er vist i fig. 29.

Svarende til den tredje udførelsesform har den 2 5 sekventielle kodningsprocesoperation vist i fig. 29 et trin S511 call COUNTCHECK anbragt mellem trinet S503 og trinet 504. Der er ikke ændret andre sekventielle procesoperationer i denne syvende udførelsesform.

Fig. 30 repræsenterer resultater, som er i stand 30 til at forøge kodningseffektiviteten. I fig. 30 blev kodningseffektiviteten E = H(pO)/LEN, under antagelse af at forekomsthyppigheden pO for data er konstant, beregnet ud fra entropien H(p0) opnået ud fra den indstillede forekomsthyppighed og kodelængden (LEN) 35 opnået ud fra simulationen. Som den konstante DK 176874 B1 45 betingelse for simulationen er der svarende til den fjerde udførelsesform indstillet TI = 4 og T2 = 8.

Medens forekomsthyppigheden pO for data varieres, indstilles de respektive datalængder til 100000. Derpå 5 blev kodningsprocesoperationen udført med en enkel kontekst.

Det skal forstås, at selv når den aritmetiske kodningsindretning er indrettet således, at også heltalsdelen besidder den endelige præcision, koderne 10 udlæses i enheder af N bit, for eksempel 8 bit (1 byte), og de sekventielt overløbende bit kan negligeres, giver denne indretning ingen negativ indflydelse på de ovenfor forklarede virkninger, der er i stand til at forbedre sandsynligheds- 15 estimeringspræcisionen og kodningseffektiviteten, uanset den til dette nødvendige kontrolmetode for menteforskydningsprocesoperat ionen.

Også i denne aritmetiske kodningsenhed er det mere sandsynlige symbol (MPS) anbragt i den nedre del 20 i forhold til det mindre sandsynlige symbol (LPS). Alternativt kan dette mere sandsynlige symbol (MPS) være anbragt i den øvre del. Hvad angår givne binære data, anvendes den binære aritmetiske kodningsoperation på den aritmetiske kodningsenhed. Når der 25 benyttes multiværdidata, kan denne binære aritmetiske kodningsoperation være erstattet af en aritmetisk multiværdikodningsoperation. Hvad angår den enkle kontekst, anvendes hver af tællerne og de forudsagte værdier som par. Hvad angår en mult ikontekst, kan der 30 anvendes flere par af tællerne og de forudsagte værdier, svarende til det totale antal kontekster.

Dette giver ej heller nogen negativ indflydelse på den virkning ifølge den foreliggende opfindelse (udførelsesform), som er i stand til væsentligt at 35 forbedre sandsynlighedsestimeringspræcisionen og 46 DK 176874 B1 kodningseffektiviteten, uanset korrektionsprocessen fra den endelige kodeværdi til det mindste effektive ciffer, og fjernelsesprocessen for kodebit 0 følgende på terminalen.

5 Det bør til den syvende udførelsesform bemærkes, at der som konstanterne TI og T2 kan anvendes forud valgte værdier.

i en sekventiel kodningsprocesoperation ifølge en ottende udførelsesform, er den sekventielle kodnings-10 procesoperation i den fjerde udførelsesform modificeret ved, at forekomsthyppighedstælleren for det mere sandsynlige symbol (MPS) benyttes som tæller for en total forekomsthyppighed for et mere sandsynligt symbol (ΜΡΞ) og et mindre sandsynligt 15 symbol (LPS).

Den sekventielle kodningsprocesoperation ifølge denne ottende udførelsesform er vist i fig. 31 og fig.

32.

I forhold til den første og den tredje 20 udførelsesform er den i fig. 31 beskrevne sekventielle kodningsprocesoperation karakteriseret ved, at der ekstra er tilføjet en afgørelse i et trin S630, og hvis en total N TOTAL af forekomsthyppighederne for det mere sandsynlige symbol (MPS) og det mindre 25 sandsynlige symbol (LPS) bliver T2, så udføres tælleoperationen for forekomsthyppigheden ikke.

I forhold til den første og den tredje udførelsesform er den i fig. 32 beskrevne sekventielle kodningsprocesoperation karakteriseret ved, at den i 30 et trin S640 definerede afgørelse er ændret. Endvidere udføres halveringsreduktionsprocesoperationen for forekomsthyppigheden i det tilfælde, hvor totalen N TOTAL for forekomsthyppighederne for det mere sandsynlige symbol (MPS) og det mindre sandsynlige 35 symbol (LPS) er større end eller lig med T2, og DK 176874 B1 47 forekomsthyppigheden N LPS for det mindre sandsynlige symbol (LPS) endvidere er større end eller lig med 1.

Fig. 33 viser resultater, som er i stand til at forøge kodningseffektiviteten. I fig. 33 blev 5 kodningseffektiviteten E = H(pO)/LEN, under antagelse af forekomsthyppigheden pO for dataene er konstant, beregnet ud fra entropien H(pO) opnået ud fra den indstillede forekomstsandsynlighed og kodelængden (LEN) opnået fra simulationen. Som den konstante 10 betingelse for simulationen indstilles der TI = 4 og T2 = 8 svarende til i den anden udførelsesform. Medens forekomsthyppigheden pO for data varieres, er de respektive datalængder indstillet til 100000. Derpå blev kodningsprocesoperationen udført på en enkel 15 kontekst.

Det skal også forstås, at selv når den aritmetiske kodningsenhed er indrettet på en sådan måde at heltalsdelen også besidder den endelige præcision, koderne udlæses i enheder af N bit, for 20 eksempel 8 bit (1 byte), og de sekventielt overløbende bits kan negligeres, giver denne indretning ingen negativ indflydelse på de ovenfor beskrevne virkninger, som er i stand til at forbedre sandsynlighedsestimeringspræcisionen og kodnings- 25 effektiviteten uanset den til dette nødvendige kontrolmetode for menteforskydningsoperationen.

Også i denne aritmetiske kodningsenhed, er det mere sandsynlige symbol (MPS) anbragt i den nedre del i forhold til det mindre sandsynlige symbol (LPS).

30 Alternativt kan dette mere sandsynlige symbol (MPS) være anbragt i den øvre del. Hvad angår givne binære data anvendes den binære aritmetiske kodningsoperation på den aritmetiske kodningsenhed. Når der benyttes multiværdidata, kan denne binære aritmetiske kodnings-35 operation erstattes af en aritmetisk multiværdikod- DK 176874 B1 48 ningsoperation. Hvad angår den enkle kontekst, anvendes hver af tællerne og den forudsagte værdi som par. Hvad angår en multikontekst, kan der anvendes flere par af tællerne og de forudsagte værdier 5 svarende til det totale antal kontekster.

Endvidere giver dette ingen negativ indflydelse på den virkning, som er i stand til væsentligt at forbedre sandsynlighedsestimeringspræcisionen og kodningseffektiviteten ifølge den foreliggende 10 opfindelse (udførelsesform) , uanset kodningsprocessen fra den endelige kodeværdi til det mindste effektive ciffer og fjernelsesprocessen for kodebit 0 følgende efter terminalen.

Det skal ved den ottende udførelsesform bemærkes, 15 at der som konstanterne TI og T2 kan anvendes forud valgte værdier.

I en sekventiel kodningsprocesoperation ifølge en niende udførelsesform, er den sekventielle kodningsprocesoperation i den femte udførelsesform 20 ændret ved, at forekomsthyppighedstælleren for det mere sandsynlige symbol (MPS) benyttes som tæller for en total forekomsthyppighed for et mere sandsynligt symbol (MPS) og et mindre sandsynligt symbol (LPS).

Således er den sekventielle kodningsprocesoperation 25 ifølge denne niende udførelsesform indrettet på en sådan måde, at ruteoperationen i fig. 29 i den ottende udførelsesform returneres til ruteoperationen i fig. 9 i den anden udførelsesform på basis af ruteoperationen i fig. 5 i den første udførelsesform, 30 ruteoperationerne i fig. 9 og fig. 11 i den anden udførelsesform og ruteoperationerne i fig. 31 og 32 i den ottende udførelsesform.

Fig. 34 viser resultater, der er i stand til at forbedre kodningseffektiviteten. I fig. 34 blev kod-35 ningseffektiviteten E = H(pO)/LEN, under antagelse af

P

49 DK 176874 B1 at forekomsthyppigheden pO for dataene er konstant, beregnet ud fra entropien H(pO) opnået ud fra den indstillede forekomstsandsynlighed og kodelængden (LEN) opnået fra simulationen. Som den konstante 5 betingelse for simulationen blev der svarende til den fjerde udførelsesform indstillet TI = 4 og T2 = 8.

Medens forekomsthyppigheden pO for data blev varieret, var de respektive datalængder indstillet til 100000.

Dernæst blev kodningsprocesoperationen udført med en 10 enkel kontekst.

Det skal også forstås, at selv når den aritmetiske kodningsenhed er indrettet på en sådan måde, at også heltalsdelen besidder den endelige præcision, koderne udlæses i enheder af N bit, f.eks.

15 8 bit (1 byte) , og de sekventielt overløbende bit kan negligeres, giver denne indretning ingen negativ indflydelse på de ovenfor forklarede virkninger, som er i stand til at forbedre sandsynligheds- estimeringspræcisionen og kodningseffektiviteten, 20 uanset den til dette nødvendige kontrolmetode for menteforskydningsprocessen.

Også i denne aritemtiske kodningsenhed er det mere sandsynlige symbol (MPS) anbragt i den nedre del i forhold til det mindre sandsynlige symbol (LPS).

25 Alternativt kan det mere sandsynlige symbol (MPS) være anbragt i den øvre del. Hvad angår de givne binære data, anvendes den binære aritemtiske kodningsoperation på den aritmetiske kodningsenhed.

Når der benyttes mulitværdidata, kan denne binære 30 aritmetiske kodningsoperation være erstattet af en multiværdiaritmetisk kodningsoperation. Med hensyn til den enkle kontekst, anvendes tællerne og den forudsagte værdi som par. Hvad angår en multikontekst, kan der anvendes flere par af tællerne og de DK 176874 B1 50 forudsagte værdier, svarende til det totale antal kontekster.

Endvidere giver dette ingen negativ indflydelse på den virkning, som er i stand til væsentligt at 5 forbedre sandsynlighedsestimeringspræcisionen og kodningseffektiviteten ifølge den foreliggende opfindelse (udførelsesform}, uanset korrektions -processen fra den endelige kodeværdi til det mindst betydende ciffer og fjernelsesprocessen for kodebit 0 10 efterfølgende terminalen. Det skal til den niende udførelsesform bemærkes, at der som konstanterne TI og T2 kan anvendes forud valgte værdier.

I en sekventiel kodningsprocesoperation ifølge en tiende udførelsesform er den sekventielle kodnings-15 procesoperation ifølge den sjette udførelsesform ændret ved, at forekomsthyppighedstælleren for det mere sandsynlige symbol (MPS) benyttes som tæller for en total forekomsthyppighed for et mere sandsynligt symbol (MPS) og et mindre sandsynligt symbol (LPS).

20 Den sekventielle kodningsprocesoperation ifølge denne tiende udførelsesform er vist i fig. 35 og fig.

36.

Forskellen mellem den i fig. 35 viste sekventielle procesoperation ifølge denne tiende 25 udførelsesform og den sjette udførelsesform er følgende. Når totalen N TOTAL for forekomsthyppighederne for det mere sandsynlige symbol (MPS) og det mindre sandsynlige symbol (LPS) er mindre end den konstante værdi T3 i et trin S650, eller når totalen N 3 0 TOTAL for forekomsthyppigheder for det mere sandsynlige symbol (MPS) og det mindre sandsynlige symbol (LPS) er mindre end den konstante værdi T2 svarende til den maximale tælleværdi, og forekomst -hyppigheden N LPS for det mindre sandsynlige symbol 35 (LPS) desuden er mindre end den konstante værdi T4 i

P

51 DK 176874 B1 et trin S651, tælles totalen N TOTAL for forekomsthyppigheder for det mere sandsynlige symbol (MPS) og det mindre sandsynlige symbol (LPS) i et trin S652.

En forskel mellem den i fig. 36 viste 5 sekventielle procesoperation ifølge denne tiende udførelsesform og den sjette udførelsesform er følgende. Når totalen N TOTAL for forekomst -hyppighederne for det mere sandsynlige symbol (MPS) og det mindre sandsynlige symbol (LPS) er mindre end den 10 konstante værdi T2 eller større end eller lig med den konstante værdi T3, og forekomsthyppigheden N LPS for det mindre sandsynlige symbol (LPS) desuden er større end eller lig med den konstante værdi T4 i et trin S660, udføres der en halveringsreduktionspro-15 cesoperation defineret i et trin S662. Ellers udføres halveringsreduktionsprocesoperationen defineret i trinet S662, når totalen N TOTAL for forekomsthyppigheder for det mere sandsynlige symbol (MPS) og det mindre sandsynlige symbol (LPS) er større end 20 eller lig med den konstante værdi T2 svarende til den maximale tælleværdi, og forekomsthyppigheden N LPS for det mindre sandsynlige symbol (LPS) desuden er større end 1 i et trin S661.

Fig. 37 viser resultater, der er i stand til at 25 forøge kodningseffektiviteten. I fig. 37 blev kodningseffektiviteten E = H(pO)/LEN, under antagelse af at forekomsthyppigheden p0 for dataene er konstant, beregnet ud fra entropien H(pO) opnået ud fra den indstillede forekomstsandsynlighed og kodelængden (LEN) 30 opnået ud fra simulationen. Som den konstante betingelse for simulationen blev der svarende til den ottende udførelsesform indstillet TI = 4 (TI er stort set uden betydning), T2 = 10, T3 = 8, T4 = 2. Medens forekomsthyppigheden pO for dataene varieres, 35 indstilles de respektive datalængder til 100000.

DK 176874 B1 52

Dernæst blev kodningsprocesoperationen udført for en enkel kontekst.

Det skal også forstås, at selv når den aritmetiske kodningsenhed er indrettet på en sådan 5 måde, at også heltalsdelen besidder den endelige præcision, koderne udlæses i enheder af N bit, for eksempel 8 bit {1 byte), og de sekventielt overløbende bits kan negligeres, giver denne indretning ingen negativ indflydelse på de ovenfor forklarede 10 virkninger, som er i stand til at forbedre sandsynlighedsestimeringspræcisionen og kodningseffektiviteten uanset den til dette nødvendige kontrolmetode for menteforskydningsprocesoperationen.

Også i denne aritmetiske kodningsenhed er det 15 mere sandsynlige symbol (MPS) anbragt i den nedre del i forhold til det mindre sandsynlige symbol (LPS). Alternativt kan dette mere sandsynlige symbol (MPS) være anbragt i den øvre del. Hvad angår givne binære data, anvendes den binære aritmetiske 20 kodningsoperation på den aritmetiske kodningsenhed.

Når der benyttes multiværdidata, kan den binære aritmetiske kodningsoperation være erstattet af aritmetisk multiværdikodningsoperation. Hvad angår den enkle kontekst, anvendes hver af tællerne og den 25 forudsagte værdi som par. Hvad angår en multikontekst, kan der anvendes flere par af tællerne og de forudsagte værdier, svarende til det totale antal kontekster.

Endvidere giver dette ingen negativ indflydelse 30 på den virkning, som er i stand til væsentligt at forbedre sandsynlighedsestimeringspræcisionen og kodningseffektiviteten ifølge den foreliggende opfindelse (udførelsesform), uanset korrektionsprocessen fra den endelige kodeværdi til det mindst 53 DK 176874 B1 betydende ciffer og fjernelsesproceasen for kodebit 0 følgende efter terminalen.

Det skal bemærkes at de forud valgte værdier, i den tiende udførelsesform kan benyttes som 5 konstanterne TI, T2, T3 og T4.

I de ovenfor beskrevne udførelsesformer 7 til 10 er der i det tilfælde, hvor totalen N TOTAL for forekomsthyppighederne for det mere sandsynlige symbol (MPS) og det mindre sandsynlige symbol (LPS) tælles, 10 en sandsynlighed for, at den bliver (N TOTAL = T2 + 1, N LPS = 2) , når der ikke udføres en tælleprocesoperation for det mere sandsynlige symbol (MPS) under (N TOTAL = T2, N LPS = 1) men tælleprocesoperationen udføres, fordi det mindre 15 sandsynlige symbol (LPS) optræder, således at halveringsreduktionsprocesoperationen eksekveres. I dette tilfælde, kan der for eksempel kun tælles det mindre sandsynlige symbol (LPS) for at blive håndteret som (N TOTAL = T2, N LPS = 2), når den tilstrækkelige 20 præcision/kapacitet ikke er garanteret i tælleren eller hukommelsen.

I det tilfælde, hvor totalen af forekomsthyppighederne for det mere sandsynlige symbol (MPS) s eller forekomsthyppighederne for det mere sandsynlige symbol 25 (MPS) , og det mindre sandsynlige symbol (LPS) er lig med T2, og forekomsthyppigheden for det mindre sandsynlige symbol (LPS) desuden er lig med 1, så bringes halveringsreduktionsprocesoperationen ind i ventetilstanden, ellers udføres tælleoperationen for 30 det mere sandsynlige symbol (MPS) ikke, halveringsreduktionsprocesoperationen udføres ikke, når forekomsthyppigheden for det mindre sandsynlige symbol (LPS) bliver større end eller lig med 2. Som en konsekvens kan det for eksempel garanteres, at den 35 tælleværdi, der skal opdateres, ikke bliver 0, selv DK 176874 B1 54 når de respektive tælleværdier direkte reduceres med halvedelen. Endvidere er alle beregningerne af halveringsreduktionsværdierne ikke altid lig hinanden.

For eksempel i tilfælde af en specifik værdi for 5 eksempel et ulige tal og et lige tal; ellers kan de individuelle beregninger, i det tilfælde hvor halveringsprocesoperationen udføres på basis af mindsteværdibetingelsen eller maximumsværdibetingelsen, anvendes.

10 Kort fortalt er kodningsfremgangsmåden ejendomme lig ved at omfatte et trin til uddragelse af en kontekst fra et leveret signal, et adaptivt sandsynlighedsestimeringstrin til estimering af sandsynligheden for de signaler, der leveres fra en signalkilde og 15 konteksten, et trin til entropikodning for at frembringe et replikat af det kodede signal som reaktion på den estimerede sandsynlighed efter modtagelsen af signalet fra signalkilden, og et trin til videregivelse af det kodede replikat som en udlæsning 20 til· et overføringsmedium. Når sandsynligheden i det adaptive sandsynlighedsestimeringstrin estimeres ved forekomsthyppigheden for hukommelsesløse informations-data, adderes der forud indstillede værdier til de respektive tælleværdier i afhængighed af om en sådan 25 tælleværdi for hyppigheder mindre end en hyppighed, ved hvilken tælleværdien for en bestemt kontekst bliver en maximalværdi, er lig med et ulige tal eller et lige tal, og derefter reduceres de adderede tælleværdier med halvdelen.

30 Kodningsfremgangsmåden er også ejendommelig ved at omfatte et trin til uddragelse af en kontekst fra et leveret signal, et adaptivt sandsynligheds- estimeringstrin til estimering af sandsynligheden for de signaler der leveres fra en signalkilde og 35 konteksten, et trin til kodning af entropi, for DK 176874 B1 55 således at frembringe et replikat af det kodede signal i afhængighed af den estimerede sandsynlighed efter modtagelsen af signalet fra signalkilden, og et trin til videregivelse af det kodede replikat som en 5 udlæsning til et overføringsmedium. Når sandsynligheden i det adaptive sandsynligheds-estimeringstrin estimeres med en forekomsthyppighed for hukommelsesløse informationsdata, udføres halveringsreduktionsprocesoperationen for tælleværdien 10 ikke, hvis tælleværdien er lig med 1 for en hyppighed mindre end en hyppighed, ved hvilken tælleværdien for en bestemt kontekst bliver maximumsværdien. I stedet benyttes den estimerede sandsynlighed ud fra denne værdi som hver af de estimerede sandsynlighedsværdier, 15 medens tælleprocesoperationerne for alle hyppighederne for denne kontekst stoppes indtil tælleværdien for den mindre hyppighed bliver 2.

Kodningsfremgangsmåden er også ejendommelig ved at omfatte et trin til uddragelse af en kontekst fra 20 et . leveret signal, et adaptivt sandsynligheds - estimeringstrin til estimering af sandsynligheden for de signaler der leveres fra en signalkilde og konteksten, et trin til kodning af entropi, for således at frembringe et replikat af det kodede signal 25 som reaktion på den estimerede sandsynlighed efter modtagelsen af signalet fra signalkilden, og et trin til videregivelse af det kodede replikat som udlæsning til et overføringsmedium. Når sandsynligheden i det adaptive sandsynlighedsestimeringstrin estimeres med 30 en forekomsthyppighed for hukommelsesløse informationsdata, reduceres tælleværdien for denne kontekst ikke direkte med halvdelen i det tilfælde, hvor tælleværdien for en bestemt kontekst bliver en maximumsværdi. I stedet reduceres denne tælleværdi med 35 halvdelen efter at en værdi, der er forud indstillet DK 176874 B1 56 med en tælleværdi for en mindre hyppighed, er blevet adderet til denne tælleværdi.

Fig. 38 er et perspektivisk billede til at illustrere et strukturelt eksempel på et 5 billedbehandlingsapparat 60 udrustet med den adaptive kodningsfremgangsmåde ifølge den ovenfor forklarede første til tiende udførelsesform.

I fig. 38 er billedbehandlingsapparatet udrustet med en visningsindretning 61, et tastatur 62, en mus 10 63, en musemåtte 64, en systemenhed 65 og et Compact

Disc-apparat 100.

Det i fig. 38 viste billedbehandlingsapparat ifølge denne udførelsesform indlæser kodet billed-information fra disc-apparatet 100 (for eksempel et 15 disc-apparat, der benytter et medium som CD-ROM, FD, MO, PD eller ZIP og dekoder denne kodede billedinfor-mation. Dernæst overfører dette billedbehandlings-apparat 60 den dekodede billedinformation til systemenheden 65, for at den kan vises på visningsenheden 20 61. Billedebehandlingsapparatet 60 ifølge denne udførelsesform kan kode den på visningsenheden 61 viste billedinformation for derigennem at udlæse denne kodede billedinformation til Compact Disc-apparatet 100. Dette billedbehandlingsapparat 60 kan også kode 25 billedinformation og overføre den kodede billedinformation via en linie (ikke vist). Indretning af billedbehandlingsapparatet ifølge denne udførelsesform er imidlertid ikke begrænset til indretninger med PC eller arbejdsstation som vist i 3 0 fig. 38, men kan anvendes ved enhver type indretning under brug af andre komponenter. For eksempel kan der benyttes en videobåndspiller som indlæsningsapparat, i stedet for Compact Disc-apparatet 100. Alternativt kan der indlæses billeddata indhentet fra et netværk i 35 stedet for de ovenfor beskrevne billedinformationer.

P

57 DK 176874 B1

Endvidere kan inddataene være på en analog form eller en digital form.

Endvidere kan billedbehandlingsapparatet ifølge denne udførelsesform som vist i fig, 38 være tilveje-5 bragt som et uafhængigt apparat. Alternativt kan dette billedbehandlingsapparat som vist i fig. 39 være realiseret med periferiapparater såsom en printer 66, en skanner 68, et faksimileapparat 69, et visningsapparat {for eksempel visningsenheden 61) og et lag-10 ringsapparat (for eksempel Compact Disc-apparatet 100) som angivet i fig. 39.

Det vil sige, billedbehandlingsapparatet ifølge denne udførelsesform omfatter ethvert elektronisk apparat udrustet med den adaptive kodningsmetode som 15 tidligere beskrevet i de ovenfor forklarede første til tiende udførelsesformer.

Kodningsapparatet ifølge denne udførelsesform kan endvidere være tilvejebragt under anvendelse af et uafhængigt hus, eller ved at være udformet som en del 20 af en systemplade, eller en kredsløbsplade til et fjernsynskamera, en måleindretning eller en computer. Alternativt kan dette kodningsapparat være tilvejebragt ved at være udformet som en halvlederchip. Omend ikke vist i fig. 39 kan de 25 respektive apparater være forbundet via et lokalnet (LAN), via hvilket den kodede information kan overføres. Disse apparater kan også være forbundet under anvendelse af et bredbåndsnetværk så som ISDN (Integrated Services Digital Network) , via hvilket der 30 kan sendes/modtages kodede informationer.

Endvidere kan kodningsapparatet ifølge denne udførelsesform være tilvejebragt under brug af kommunikationsnetværk så som kabelnetværk, radiokommunikationsnetværk , of fentlige/private 35 kommunikationslinier eller elektriske/optiske signal- ί 58 DK 176874 B1 kommunikationslinier, via hvilke der sendes/modtages kodet information.

Som før beskrevet er det ifølge den første til den syvende udførelsesform ved en sådan 5 kodningsfremgangsmåde, hvor kun forekomsthyppigheden for data lagres som variabler eller array, nødvendigt forudgående at bestemme hvilken værdi, der skal benyttes som den forudsagte værdi, når forekomsthyppighederne er lig med hinanden, i det 10 tilfælde hvor den forudsagte værdi kun vurderes med tælleren for de respektive dataværdier ud fra den største forekomsthyppighed. I sådanne tilfælde, hvor værdierne er groft approximeret i beregningen af forekomstsandsynligheden, når det effektive ciffer-15 antal er lille, gøres den umiddelbart foregående beregnede værdi lig med den større forekomsthyppighed.

Som en konsekvens kan kodningseffektiviteten forøges, fordi denne kan approximeres med forekomsttrenden i de forud indstillede data, sammenlignet med den 20 kodningseffektivitet, der opnås, når den forudsagte værdi er fast.

Da den adaptive kodningsfremgangsmåde ifølge den foreliggende opfindelse er blevet indrettet ved at anvende de ovenfor beskrevne procestrin kan fejlen på 25 den estimerede sandsynlighed reduceres og kodningseffektiviteten øges.

Claims (6)

1. Adaptiv kodningsfremgangsmåde omfattende trinnene, at som et første trin at indlæse data der skal 5 kodes, for med hensyn til disse indlæste data at opnå en forudsagt værdi og en forekomstsandsynlighed for et symbol, som et andet trin at vurdere om symbolet med hensyn til disse indlæste data er lig med et mere 10 sandsynligt symbol (MPS) eller et mindre sandsynligt symbol (LPS), som et tredje trin på basis af vurderings -resultatet fra det andet trin at beregne et område, som svarer til de indlæste data, på en tallinie, 15 som et fjerde trin at tælle to akkumulerede forekomsttidsværdier ud fra enten det mere sandsynlige symbol eller det mindre sandsynlige symbol med hensyn til de indlæste inddata, som et femte trin at sammenligne en akkumuleret 20 forekomsttidsværdi, beregnet som forekomsthyppigheden i det fjerde trin, med en forud valgt værdi (tærskelværdi) og reducere den akkumulerede forekomsttidsværdi med halvdelen i det tilfælde, hvor den akkumulerede forekomsttidsværdi, når den forud valgte værdi 25 (tærskelværdi), og som et sjette trin at definere det mere sandsynlige symbol (MPS) og det mindre sandsynlige symbol (LPS) i sammenhæng med et forudbestemt område på en tallinie med hensyn til datasignalet for at udlæse 30 koordinatværdier på tallinien som et kodet ord.

2. Adaptiv kodningsfremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der i det fjerde trin tælles to akkumulerede forekomsttidsværdier for en forekomsthyppighed (N LPS) 35 for det mindre sandsynlige symbol (LPS) og en DK 176874 B1 60 totalværdi {N TOTAL) for forekomsthyppighederne for det mindre sandsynlige symbol (LPS) og det mere sandsynlige symbol (MPS), og at der i det første trin opnås forekomst -5 sandsynligheder for symboler ved at tælle de akkumulerede forekomsttidsværdier (N LPS, N TOTAL).

3. Adaptiv kodningsfremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der i det fjerde trin tælles to akkumulerede 10 forekomsttidsværdier for en forekomsthyppighed (N LPS) for det mindre sandsynlige symbol (LPS) og en forekomsthyppighed (N MPS) for det mere sandsynlige symbol (MPS), og at der i det første trin opnås forekomsthyppighed 15 for symboler ved at tælle de akkumulerede forekomst- tidsværdier (N LPS, N TOTAL)

4. Adaptiv kodningsfremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det femte trin er tilvejebragt mellem det første 20 og det andet trin.

5. Adaptiv kodningsfremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at tællingen ved tællingen af forekomsten af det mere sandsynlige symbol (MPS) i det fjerde trin ikke 25 opdateres i det tilfælde, hvor en akkumuleret forekomst tidsværdi M for tællingen af det mere sandsynlige symbol, når en fastlagt værdi T2, og at de to akkumulerede forekomsttidsværdier ved halverings reduktionen i det femte trin af de to 30 akkumulerede forekomsttidsværdier henholdsvis halveres i det tilfælde, hvor en akkumuleret forekomsttidsværdi m for det mindre sandsynlige symbol når en fastlagt værdi TI, eller hvor den akkumulerede forekomsttidsværdi M er den fastlagte værdi T2 eller derover, P 61 DK 176874 B1 og den akkumulerede forekomsttidsværdi m er 2 eller derover.

6, Adaptiv kodningsfremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at 5 tællingen ved tællingen af forekomsten af det mere sandsynlige symbol (MPS) i det fjerde trin ikke opdateres i det tilfælde, hvor en akkumuleret forekomsttidsværdi M for tællingen af det mere sandsynlige symbol når en fastlagt værdi T2, og 10 at de to akkumulerede forekomsttidsværdier ved halveringsreduktionen i det femte trin af de to akkumulerede forekomsttidsværdier henholdsvis reduceres med halvdelen i det tilfælde, hvor en akkumuleret forekomsttidsværdi m for det mindre sandsynlige symbol 15 når en fastlagt værdi TI, eller hvor den akkumulerede forekomsttidsværdi m er en fastlagte værdi T4 eller derover, og den akkumulerede forekomsttidsværdi M når en fastlagt værdi T3, hvor den akkumulerede forekomst-tidsværdi M er den fastlagte værdi T3 eller derover, 20 og den akkumulerede forekomsttidsværdi m når den fastlagte værdi T4, eller hvor den akkumulerede forekomsttidsværdi M er den fastlagte værdi T2 eller derover, og den akkumulerede forekomsttidsværdi m er 2 eller derover. 25 Internationalt Patent-Bureau